Посещений:
Muscular Dystrophy: Regeneration
Мышечные Дистрофии: Регенерация

Disruption of Dag1 in differenciated skeletal muscle reveals a role for dystroglycan in muscle regeneration
R.D. Cohn, M.D.Henry, D.E.Michele, R.Barresi, F.Saito, S.A.Moore, J.D.Flangan, M.W. Skwarchuk, M.E.Robbins, J.R.Mendell, R.A.Williamson, K.P.Campbell
Cell v. 110. P. 639-648, 2002


Dystrophin-glycoprotein complex (DGC) - это мульти-субъединичный комплекс, состоящий из периферических и интегральных мембранных белков, которые соединяют цитоскелет с внеклеточным матриксом. В DGC представлены внутриклеточные белки (дистрофин и синтрофины) и сарколемные белки (дистрогликаны [α и β субъединицы], саркогликаны [ α, β, γ и δ субъединицы] и sarcospan). Разрушение этого сцеплния, вызыванное мутациями дистрофина или саркогликанов, вызывает нестабильность сарколеммы и контракциями вызванные разрывы сарколеммы. Повреждения сарколеммы увеличивают приток кальция, это м. в свою очередь делать мышечные волокна чувствительными к некрозу.
Дистрогликан впервые идентифицирован в скелетных мышцах как центральный компонент DGC. Его α и β субъединицы происходят из одного вида мРНК, кодируемой одиночным геном. В скелетных мышцах α-дистрогликан является внеклетоным мембранным гликопротеином, который соединяется с ламинином-2 внеклеточного матрикса, тогда как β-листрогликан является интегральным мембранным гликопротеином, который закрепляет α-дистрогликан на мембране. Дистрогликан играет важную роль и помимо мышц, так он необходим для формирования Reichert's мембраны во время раннего эмбрионального развития, разрушение которой ведет к эмбриональной гибели. Показано, что дистрогликан необходим для образования субэнтодермальной базальной мембраны эмбриоидных тел. Мыши, химерные по экспрессии дистрогликана, во всех тканях ведут к тяжелым мвшечным дистрофиям. Тканеспецифическое разрушение дистрогликана в головном мозге достаточно, чтобы вызвать ошибки в миграции нейронов, которые обнаруживаются в головном мозге при врожденной мышечной дистрофии. Мутации гликозилтрансфераз (POMGnT1, fukutin и LARGE) вызывают посттрансляционное нарушение взаимодействией между дистрогликанами и лигандами в скелетных мышцах пациентов с тяжелыми врожденными мышечными дистрофиями.
Чтобы лучше понять функцию дистрогликана в зрелых, дифференцировнаных склетенывх мышцах использовали систему Cre-loxP для инактивации гена дистрогликана в скелетных мышцах, используя muscle creatine kinase (MCK) промотор трансгенных мышей. MCK-DG null мыши обнаруживают мышечные некрозы в возрасте 4-6 недель, указывая тем самым, что потеря дистрокликана сопровождается разрушением DGC в сарколемме и этого достатьчно, чтобы вызвать мышечную дистрофию. Однако, несмотря на циклы мышечной дегенерации MCK-DG null мыши в зрелом возрасте не обнаруживают признаков фиброза и замещения жиром. У них развивается довольно мягкий фенотип с признаками эффективной регенерации мышц и мышечной гипертрофии, наблюдаемых обычно на ранних стадиях мышечной дистрофии у людей и модельных мышей.
Было установлено, что мышечные сателлитные клетки, экспрессирующие дистрогликан, поддерживают продолжающуются эффективную регенерацию скелетных мышц, что сопровождается временной экспрессией дистрогликанов в регенерирующих мышечных волоканах. Сходный феномен ре-экспрессии функционального дистрогликана наблюдается в регенерирующих мышечных волокнах при мягкой форме мышечной дистрофии у людей, обусловленной нарушением потстрансляционного процессинга дистрогликана. Полученные результаты проливают новый свет на патогенез мышечной дистрофии, демонстрируя, что нарушения функции сателлитных клеток ведет к недостаточности репарации скелетномышечных клеток, это м.б. основным патогенетическим механизмом мышечной дистрофии.
Недавние исследования показали, что аномальная экспрессия дистрогликанов в скелетных мышцах, обусловленная посттрансляционными дефектами, ведет к тяжелым формам мышечных дистройий у человека. Хотя большинство пациентов имеет тяжелую форму врожденной limb-girdle мышечной дистрофии, но часть пациенов имеет ослабленный фенотип, скорее характеризующийся гипертрофией скелетных мышц. Полученные в данной работе данные по трем пациентам со слабой формой мышечной дистрофии и посттрансляционым нарушением функции дистрогликана, показывают временную ре-экспрессию нормально processed дистрогликана в регенерирующих мышечных волоканах. Этот феномен временной ре-экспрессии функциональной формы дистрогликана из активированных сателлитных клеток сходен с таковым у MCK-DG null мышей. Эти находки находятся в резком контрасте с Fukuyama congenital muscular dystrophy и muscle-eye-brain disease пациентами, у которых полностью потеряна способность посттрансляционной модификации дистрогликана и которые не обнаруживают экспрессии полностью processed дистрогликана в регенерирующих волкнах и имеют более тяжелый дистрофический фенотип и более тяжелый ход болезни. Помимо известных белков, которые влияют на гликозилирование дистрогликана, fukutin, POMGnT-1 и LARGE, предполагается существование дополнительных белков, которые м. участвовать в функциональной модификации дистрогликана. Некоторые из этих белков м. дифференциально экспрессироваться во время регенерации миофибрилл.
Сайт создан в системе uCoz