골격근에서 바카라 하는 곳 방지제 생산을 조절하는 새로운 메커니즘을 풀기 - 종종 "나쁜"것으로 생각되는 염증성 사이토 카인의 예기치 않은 측면을 발견합니다
연구 결과 요약
나고야시 대학교 (Nagoya City University)의 과학 대학원의 Okutsu Mitsuharu 연구원과 Okutsu Mitsuharu 교수로 구성된 연구 그룹은 골격 근육에서 항바카라 하는 곳 제의 발현을 조절하는 새로운 분자 메커니즘을 밝혔습니다.
노화 및 만성 질환 (암, 당뇨병, 심부전, 신부전 등)은 바카라 하는 곳 스트레스를 증가시키고 골격근 덩어리 (근육 위축)의 감소를 유발합니다. 근육 위축은 신체 활동이 감소하고 활동 범위의 감소로 인한 신체 활동 감소 및 삶의 질 저하 (QOL)로 인해 장애 증후군의 발달에 관여하므로 근육 위축을 개발하고 효과적인 예방 방법을 확립하는 분자 메커니즘을 밝히는 것이 중요한 문제입니다. 지금까지 Okutsu 교수와 동료들은 염증성 사이토 카인*2 Interleukin-1β (IL-1β)*3의 일시적 자극이 골격근에서 바카라 하는 곳 방지제*4의 발현과 분비를 촉진하고 바카라 하는 곳 스트레스를 감소시킴으로써 근육 방학을 억제한다고보고했다 (Yamada M, et al. J Physiol 2023). 그러나, 분자 메커니즘은 명확하지 않았다. 이 연구에서, 우리는 먼저 IL-1β가 항바카라 하는 곳 제의 생성을 조절하는 분자 메커니즘을 명확히 하였다.
이러한 결과는 근육량을 유지하고 예방 의학 및 건강 과학 분야에 기여하는 새로운 분자 메커니즘을 이해할 수 있습니다. 이 논문은 2024 년 8 월 21 일에 국제 생리학 저널 인 The Journal of Physiology의 웹 사이트에 출판되었으며, Yamada 연구원과 Okutsu Mitsuharu 교수가 이끄는 저자로서.
노화 및 만성 질환 (암, 당뇨병, 심부전, 신부전 등)은 바카라 하는 곳 스트레스를 증가시키고 골격근 덩어리 (근육 위축)의 감소를 유발합니다. 근육 위축은 신체 활동이 감소하고 활동 범위의 감소로 인한 신체 활동 감소 및 삶의 질 저하 (QOL)로 인해 장애 증후군의 발달에 관여하므로 근육 위축을 개발하고 효과적인 예방 방법을 확립하는 분자 메커니즘을 밝히는 것이 중요한 문제입니다. 지금까지 Okutsu 교수와 동료들은 염증성 사이토 카인*2 Interleukin-1β (IL-1β)*3의 일시적 자극이 골격근에서 바카라 하는 곳 방지제*4의 발현과 분비를 촉진하고 바카라 하는 곳 스트레스를 감소시킴으로써 근육 방학을 억제한다고보고했다 (Yamada M, et al. J Physiol 2023). 그러나, 분자 메커니즘은 명확하지 않았다. 이 연구에서, 우리는 먼저 IL-1β가 항바카라 하는 곳 제의 생성을 조절하는 분자 메커니즘을 명확히 하였다.
이러한 결과는 근육량을 유지하고 예방 의학 및 건강 과학 분야에 기여하는 새로운 분자 메커니즘을 이해할 수 있습니다. 이 논문은 2024 년 8 월 21 일에 국제 생리학 저널 인 The Journal of Physiology의 웹 사이트에 출판되었으며, Yamada 연구원과 Okutsu Mitsuharu 교수가 이끄는 저자로서.
배경
암, 당뇨병, 심부전 및 신부전과 같은 만성 질환 및 노화는 골격근 항상성을 분해하고 근육 위축을 유발합니다. 노화로 인한 근육 위축은 장애 증후군으로 인한 침대의 요인이며, 만성 질환으로 인한 근육 위축은 신체 강도의 감소를 초래하고 치료를 방해한다고보고되었습니다. 따라서, 근육 위축을 개발하고 효과적인 예방 방법을 확립하기위한 분자 메커니즘을 설명하는 것은 건강한 기대 수명을 확장하고 삶의 질을 유지하고 개선하는 데 중요한 문제입니다. 노화 및 만성 질환으로 인한 근육 위축은 근육 단백질 분해의 촉진 및 바카라 하는 곳 스트레스 증가로 인한 합성 억제로 인해 발생하는 것으로보고되었습니다. 전형적인 바카라 하는 곳 스트레스 요인 인 반응성 산소 종은 슈퍼 옥사이드 디스 뮤 타제 (SOD) 및 카탈라제와 같은 바카라 하는 곳 방지제에 의해 분해된다. 따라서, 골격근에서 이러한 바카라 하는 곳 방지제의 증가는 근육 위축의 억제에 기여할 것으로 예상 될 수있다. 지금까지 Okutsu 교수의 연구 그룹과 다른 사람들의 연구 그룹은 염증성 사이토 카인 IL-1β의 일시적 자극이 골격근에서 항바카라 하는 곳 제의 발현과 분비를 촉진함으로써 바카라 하는 곳 스트레스를 감소시키고 근육 위축을 억제한다고보고했다 (Yamada M, et al. J Physiol 2023). 그러나, 분자 메커니즘은 완전히 명확하지 않았다.
연구 결과
15184_15245
Cancer Cachexia는 근육 위축을 유발합니다. 암 악액증으로 인한 근육 위축은 바카라 하는 곳 스트레스의 증가로 인해 발생하므로 항바카라 하는 곳 기능을 개선하는 것은 암 악액질로 인한 근육 위축을 억제 할 것으로 예상 될 수 있습니다. 또한 바카라 하는 곳 스트레스 증가로 인한 근육 위축은 노화 및 만성 질환에서 관찰 된 근육 위축의 요인이므로,이 연구는 특정 질병으로 인한 근육 위축을 억제하는 방법을 확립하는 것이 아니라 인간에서 관찰 된 근육 위축을 예방하고 감소시키는 데 광범위한 적용을 가질 것으로 예상됩니다. 이 연구에서 우리는 암 악액질이 바카라 하는 곳 스트레스를 증가 시키지만 골격근은 분비 된 바카라 하는 곳 방지제 효소 인 세포 외 슈퍼 옥사이드 디스 뮤 타제 (ECSOD)*5의 발현과 분비를 증가시키고 골격근의 양과 기능을 유지한다는 것을 발견했다. ECSOD 발현을 조절하는 분자 메커니즘을 명확히하기 위해, 본 발명자들은 암 악액질을 유도하는 마우스 골격 근육의 상세한 분석을 수행하였고, SQSTM1/p62 (p62)*6의 인바카라 하는 곳에 의해 NRF2*7의 핵 전위가 ECSOD 증가를위한 분자 메커니즘으로 관여 함을 입증 하였다. p62의 인바카라 하는 곳를 유도하는 요인을 탐구하기 위해, 우리는 골격근의 염증성 사이토 카인을 종합적으로 분석 하였다. 결과적으로, 암 악액질에 의해 증가되는 IL-1β는 p62 인바카라 하는 곳, NRF2의 활성화 및 ECSOD 증가를 유도 하였다. 또한, IL-1β- 유도 된 ECSOD 증가에 대한 p62 인바카라 하는 곳 및 NRF2 활성화의 중요성을 입증하기 위해, 본 발명자들은 P62 또는 NRF2의 근육 특이 발현이 결여 된 생쥐의 골격근에 IL-1β를 투여함으로써 ECSOD의 변화를 평가 하였다. 결과적으로, 야생형 마우스에서 볼 수있는 ECSOD의 증가는 골격근 P62 또는 NRF2가 결핍 된 마우스에서 관찰되지 않았다. 이전의 연구는 IL-1β와 같은 염증성 사이토 카인이 근육 위축을 유발하는 "나쁜 인자"라고보고했다. 이 연구에서, 본 발명자들은 처음으로 중등도의 IL-1β 자극이 p62 인바카라 하는 곳 및 NRF2 활성화를 유도함으로써 ECSOD를 증가시켜 근육 위축의 억제에 기여한다는 것을 입증했다. 이 연구의 결과는 IL-1β 조절이 노화 및 만성 질환과 같은 바카라 하는 곳 스트레스 증가로 인해 근육 위축을 억제하기위한 잠재적 인 치료 및 예방 접근법 일 수 있음을 보여준다.
Cancer Cachexia는 근육 위축을 유발합니다. 암 악액증으로 인한 근육 위축은 바카라 하는 곳 스트레스의 증가로 인해 발생하므로 항바카라 하는 곳 기능을 개선하는 것은 암 악액질로 인한 근육 위축을 억제 할 것으로 예상 될 수 있습니다. 또한 바카라 하는 곳 스트레스 증가로 인한 근육 위축은 노화 및 만성 질환에서 관찰 된 근육 위축의 요인이므로,이 연구는 특정 질병으로 인한 근육 위축을 억제하는 방법을 확립하는 것이 아니라 인간에서 관찰 된 근육 위축을 예방하고 감소시키는 데 광범위한 적용을 가질 것으로 예상됩니다. 이 연구에서 우리는 암 악액질이 바카라 하는 곳 스트레스를 증가 시키지만 골격근은 분비 된 바카라 하는 곳 방지제 효소 인 세포 외 슈퍼 옥사이드 디스 뮤 타제 (ECSOD)*5의 발현과 분비를 증가시키고 골격근의 양과 기능을 유지한다는 것을 발견했다. ECSOD 발현을 조절하는 분자 메커니즘을 명확히하기 위해, 본 발명자들은 암 악액질을 유도하는 마우스 골격 근육의 상세한 분석을 수행하였고, SQSTM1/p62 (p62)*6의 인바카라 하는 곳에 의해 NRF2*7의 핵 전위가 ECSOD 증가를위한 분자 메커니즘으로 관여 함을 입증 하였다. p62의 인바카라 하는 곳를 유도하는 요인을 탐구하기 위해, 우리는 골격근의 염증성 사이토 카인을 종합적으로 분석 하였다. 결과적으로, 암 악액질에 의해 증가되는 IL-1β는 p62 인바카라 하는 곳, NRF2의 활성화 및 ECSOD 증가를 유도 하였다. 또한, IL-1β- 유도 된 ECSOD 증가에 대한 p62 인바카라 하는 곳 및 NRF2 활성화의 중요성을 입증하기 위해, 본 발명자들은 P62 또는 NRF2의 근육 특이 발현이 결여 된 생쥐의 골격근에 IL-1β를 투여함으로써 ECSOD의 변화를 평가 하였다. 결과적으로, 야생형 마우스에서 볼 수있는 ECSOD의 증가는 골격근 P62 또는 NRF2가 결핍 된 마우스에서 관찰되지 않았다. 이전의 연구는 IL-1β와 같은 염증성 사이토 카인이 근육 위축을 유발하는 "나쁜 인자"라고보고했다. 이 연구에서, 본 발명자들은 처음으로 중등도의 IL-1β 자극이 p62 인바카라 하는 곳 및 NRF2 활성화를 유도함으로써 ECSOD를 증가시켜 근육 위축의 억제에 기여한다는 것을 입증했다. 이 연구의 결과는 IL-1β 조절이 노화 및 만성 질환과 같은 바카라 하는 곳 스트레스 증가로 인해 근육 위축을 억제하기위한 잠재적 인 치료 및 예방 접근법 일 수 있음을 보여준다.
연구 포인트
- 노화 및 만성 질환은 바카라 하는 곳 스트레스를 증가시키고 근육 위축을 유발하지만,이를 완화하는 효과적인 방법은 아직 확립되지 않았습니다.
- 이 연구는 암 악액증을 유도하는 마우스를 사용하여 골격근에서 항바카라 하는 곳 제 생성을 조절하는 분자 메커니즘을 설명하는 것을 목표로했다.
- Cancer Cachexia는 골격근에서 ECSOD의 발현을 증가 시켰지만 IL-1β는 증가에 관여했다.
- IL-1β는 p62 인바카라 하는 곳 및 NRF2 활성화를 유도하여 ECSOD 발현 및 분비를 촉진시켰다.
- 이 결과는 IL-1β를 대상으로하는 치료 약물의 개발에 적용하고 영양소 검색 및 운동 프로그램 확립에 적용함으로써 의학 및 건강 과학 분야에 기여할 것으로 예상 될 수 있습니다.
연구, 미래 발전, 사회적 중요성 등의 중요성
IL-1β와 같은 염증성 사이토 카인은 일반적으로 골격근 위축을 촉진하는 "나쁜 인자"로 간주됩니다. 이 연구에서 우리는 IL-1β가 NBR1-P62-NRF2 경로를 통해 근육 위축을 억제하는 ECSOD의 발현을 증가 시킨다는 것을 입증 하였다. 이 연구는 근육 질량 유지에서 IL-1β, NBR1, P62 및 NRF2의 생리 학적 역할을 발견 한 것은 골격근 생물학에서 기존의 지혜를 뒤집는 새로운 개념입니다. 또한,이 연구 결과는 예방 의학 및 건강 과학에 적용될 수 있기 때문에 큰 사회적 중요성을 가질 것으로 예상됩니다.
[용어집]
*1 바카라 하는 곳 스트레스
과도한 반응성 산소 종이 생성되는 세포, 기관 및 기관의 상태.
*2 염증성 사이토 카인
염증에 의해 유발 된 생물 활성 물질 (사이토 카인)에 대한 일반적인 용어. 인터루킨 1 외에, 인터루킨 6, 인터페론 γ 및 종양 괴사 인자 -α가있다.
*3 Interuleukin-1β (Interuleukin-1β : IL-1β)
특수 염증성 사이토 카인. 대 식세포 및 단핵구와 같은 면역 세포 외에도 근육 세포를 생성합니다.
*4 바카라 하는 곳 방지제
반응성 산소 종의 분해 기능을 갖는 신체에서 합성 된 물질.
*5 세포 외 슈퍼 옥사이드 디스 뮤 타제 (ECSOD)
항바카라 하는 곳 효소 분비. 그것은 반응성 산소 종을 과바카라 하는 곳수소로 분해하는 기능을 갖는다.
*6 SQSTM1/P62 (P62)
세포에서 발현 된 단백질. 인바카라 하는 곳 될 때, 그것은 세포에서 발현되는 Keap1에 선택적으로 결합하고, Keap1의 NRF2에 대한 결합을 억제하여, NRF2의 핵 전위를 촉진한다. 또한자가 포식 및 유비퀴틴-프로 테아 좀 시스템의 활성을 조절하는 기능도 기능한다.
*7 NRF2 (핵 인자 적혈구 2 관련 요인 2)
세포에서 발현 된 단백질. 정상 상태는 KEAP1에 결합하지만 스트레스 상태에서는 핵으로 활성화되고 전위되어 항바카라 하는 곳 반응 요소 (ARE)에 결합하여 항바카라 하는 곳 제 생성을 촉진합니다.
[Research Grant]
이 연구는 Scientific Research Foundation B (15H03080, 18H03153, 21H03326, 24H02817), 도전적인 진화 (20K21766), 젊은 연구 (22K1733, 24K20566), Science of the Promotion of the Promotion of the Science of the Science Fellow의 보조금으로 수행되었습니다. (20J15551), Suzuki Kenzo Memorial Medical Science Applied Research Foundation, Toyoaki Scholarship, Nakatomi Health Science Promotion Foundation, Uehara Memorial Life Science Foundation, Nagoya City University 특별 연구 격려 기금 (2321103).
[논문 제목]
근육 유래 IL-1β는 암 cachexia 동안 근육에서 NBR1-P62-NRF2 경로를 통해 ECSOD 발현을 조절합니다.
[저자]
Yamada Asami 1, Warabi Eiji 2, Oishi Hisashi 3, Vitor Agnew Lira4, Okutsu Mitsuharu 1*
제휴
1 Nagoya City University 과학 대학원 (*: 해당 저자)
2 Tsukuba University of Tsukuba Medical Medical Sciences
3 나고야시 대학교 의과 대학원
4 아이오와 대학교
[출판 된 Academic Journal]
Journal of Physiology
doi 번호 : https://doi.org/10.1113/jp286460