Cell Reports：科學家發現肌肉的能量開關！

如果你還好奇艱苦的鍛煉是否會轉化為更好的耐力，也許Salk研究所的研究人員可以給你答案。在一項最近發表在《Cell Reports》的研究中，Ronald Evans實驗室的科學家們發現ERR gamma蛋白質可以幫助產生與耐力訓練相關的好處。

圖片來源：Salk Institute

「ERR gamma是耐力訓練成為可能。」 Ronald Evans說道，他是該研究共同通訊作者、基因表達實驗室主任。「它增強了線粒體的功能，創造更多血管以輸送氧氣、帶走毒素，並幫助修復肌肉使用相關的損傷。這使得ERR gamma成為了一個很有趣的治療肌肉羸弱等情況的靶點。」

這個故事起始於PGC1α和PGC1β蛋白，這兩種蛋白調控著20種其他與骨骼肌能量和耐力訓練相關的蛋白質，包括一種Evans實驗室發現的叫做ERR gamma的蛋白質。反過來，ERR gamma作為一種荷爾蒙受體，可以激活多個基因。Evans的實驗室想精確地知道ERR gamma在骨骼肌能量產生過程中扮演的角色，以及這如何影響身體的耐受力。

為了揭示這種關係，這個Salk的研究團隊研究了缺失PGC1α/β的小鼠。同時他們還使一些小鼠的骨骼肌細胞選擇性表達ERR gamma。這個方法允許他們檢測ERR gamma和PGC1如何獨立工作，以及它們如何聯合發揮作用。

缺失PGC1對肌肉能量和耐力都有負面影響。但是增加ERR gamma可以恢復功能。研究團隊發現ERR gamma是能量產生必須的蛋白，可以激活基因產生更多的線粒體。換句話講，他們發現了骨骼肌的能量開關。

該實驗室還發現增加PGC1缺陷的小鼠體內ERR gamma的表達可以增強它們的訓練表現。通過檢測主動輪運行，他們發現與缺失PGC1、ERR gamma正常的小鼠相比，增加ERR gamma表達可以使小鼠運動時間增加5倍。

「現在我們已經發現了這個運動誘導變化的直接靶標ERR gamma。」Salk研究所副研究員、該研究第一作者Weiwei Fan說道。「我們可以激活ERR gamma，以達到運動鍛煉相同的效果。」

除了可以增加骨骼肌細胞中的線粒體數量之外，ERR gamma還可以增加肌肉血流。

「為了獲得更多能量、及時排出毒素，你不得不需要更多的血液供應。」Salk資深科學家、該研究共同通訊作者Michael Downes說道。「ERR gamma可以同時增加線粒體和血流供應。」

但是也許最重要的發現是ERR gamma可能是治療肌肉損傷的一個潛在靶標。

「線粒體在全身細胞中都發揮著至關重要的作用，但是尤其是肌肉細胞需要更多的能量。」Evans說道。「我們知道ERR gamma可以通過增加線粒體的能量產出來修復損傷的肌肉。如果我們可以找到能夠特異性靶向ERR gamma的小分子，我們希望可以用於治療肌肉萎縮症和其他骨骼肌疾病。」

參考資料：Ronald M. Evans et al.ERRγ Promotes Angiogenesis, Mitochondrial Biogenesis, and Oxidative Remodeling in PGC1α/β-Deficient Muscle.Cell Report.DOI: https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.02.047

來源：生物谷

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