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腾讯登录【Science】又一个两面派！想返老还童？阻断这种蛋白质或许可以，但还需警惕患癌风险！
| 导读 | 从古至今人类从未停止过对长生不老的追求，现在科学家们正在逐步揭开衰老的秘密，在分子机制中寻求延长寿命和治疗衰老相关疾病的线索。 |
近日，斯坦福大学医学院的一项研究表明，将小鼠体内一种特定蛋白质的活性降低一个月，就可以恢复萎缩肌肉的质量和力量，并可使它们在跑步机上跑更长的时间。相反，在小鼠中增加这种蛋白质的表达，则会导致它们的肌肉萎缩和衰弱。
该研究于12月10日发表在《Science》杂志，题为“Inhibition of prostaglandin-degrading enzyme 15-PGDH rejuvenates aged muscle mass and strength”。
该研究的通讯作者，微生物学和免疫学教授Helen Blau博士说：“这一进步真的是相当惊人的，经过一个月的治疗，老年小鼠的力量增强了约15％至20％，而且它们的肌肉纤维看起来像年轻的肌肉。考虑到人类在50岁左右以后每十年会失去大约10％的肌肉力量，这是相当了不起的。”
这种被称为15-PGDH（15-羟基前列腺素脱氢酶）的蛋白质先前并没有被发现与衰老有关，而在该研究中，研究人员发现，这种蛋白质在老年肌肉中含量升高，并在其他老化组织中广泛表达。他们在人体组织中进行的实验为将来治疗随着年龄增长而出现的肌肉无力带来了希望。
衰老过程中的肌肉流失
衰老过程中的肌肉流失被称为肌肉萎缩症，由于肌肉结构和功能的变化：肌肉纤维收缩以及细胞线粒体的数量减少和功能减弱，即线粒体萎缩。随着患者失去了自我护理的能力，会更容易跌倒，并且变得越来越缺乏活动能力。
长期以来，Blau和她的同事对了解肌肉损伤后的肌肉功能以及杜氏肌营养不良症等疾病很感兴趣。此前，他们发现一种叫做前列腺素E2的分子可以激活肌肉干细胞，使这些干细胞迅速行动起来，修复受损的肌肉纤维。Blau说：“我们想知道，这种途径在衰老过程中是否也很重要。于是，我们惊讶地发现前列腺素E2不仅增强了干细胞的再生功能，而且还作用于成熟的肌肉纤维。它具有强大的双重作用。”
前列腺素E2的水平受15-PGDH的调节，具体来说，15-PGDH分解前列腺素E2。研究人员使用了一种高灵敏度的质谱分析方法，以此确定与年轻小鼠相比，年老小鼠肌肉中15-PGDH水平升高，而前列腺素E2的水平更低。他们发现15-PGDH在人体肌肉组织中的表达模式类似，70多岁到80来岁的人比20多岁的人表达水平更高。
研究人员表示：“我们从先前的研究中了解到，前列腺素E2有利于年轻肌肉的再生，但是它的半衰期短，很难转化为一种疗法。当我们抑制15-PGDH时，我们观察到前列腺素E2水平全身升高，并引起衰老小鼠全身肌肉得到改善。”
抑制15-PGDH
研究人员每天给小鼠注射一种小分子，该分子阻断15-PGDH的活性，持续一个月，并评估该治疗对年老和幼年动物的影响。研究发现，在老年小鼠中，即使只是部分抑制15-PGDH也会使前列腺素E2恢复到年轻小鼠的生理水平。与治疗前相比，这些小鼠的肌肉纤维更大，更强壮。线粒体数量也更多了，外观和功能都类似于年轻肌肉中的线粒体。接受治疗的动物在跑步机上跑的时间也比未治疗的动物长。
当研究人员进行反向实验时（在幼鼠中过表达15-PGDH），情况恰恰相反。这些动物失去了肌肉的张力和力量，并且它们的肌肉纤维收缩，变得较弱，就像年老动物一样。
最后，研究人员观察了前列腺素E2对人肌管的影响，肌管是在实验室培养皿中生长的未成熟肌肉纤维。他们发现，用前列腺素E2处理肌管会使其直径增大，肌管中的蛋白质合成增加，这证明前列腺素E2直接作用于肌肉细胞，而不是作用于组织微环境中的其他细胞。
研究人员说：“很明显，这一调节因子15-PGDH对肌肉功能有着深远的影响。我们希望这些发现可能会带来改善人类健康和影响许多人生活质量的新方法。这是我的主要目标之一。”
现在，研究小组正在研究更多有关在正常衰老期间如何控制15-PGDH的水平和活性，以及它如何影响体内其他组织的功能。他们表示：“小鼠在跑步机上的表现更好，这不仅需要增加肌肉的力量。其他器官系统也参与其中，例如心脏和肺。这表明整个动物的功能得到了全面改善。”
两面派：抑制15-PGDH或增加患癌风险
写到这里，小编不得不表示，在上述研究中，抑制15-PGDH或许是十分危险的。因为强烈的求知欲??使小编了解到：15-PGDH（15-羟基前列腺素脱氢酶）是乳腺癌、结肠癌、肝癌、肺癌和胰腺中的肿瘤抑制因子，这种酶的表达降低与肿瘤发生，以及肿瘤侵袭和转移的增加有关。因此，抑制15-PGDH的后果就可想而知了。（转化医学网360zhyx.com）
这或许也印证了一句话：
“这个世界就这么不完美。你想得到些什么就不得不失去些什么。”
—— 柏拉图
参考资料：
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-12-blocking-protein-strength-mice.html
【2】https://science.sciencemag.org/content/early/2020/12/09/science.abc8059
【3】https://www.chemsrc.com/CatgBio/3752.html#
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