普通降压药治疗小鼠肌肉萎缩症

约翰霍普金斯大学的研究人员已经证明,一种通常用于降低血压的药物可以逆转患有马凡氏综合症的转基因小鼠的肌肉萎缩,还可以防止患有杜氏肌营养不良症的小鼠的肌肉退化。研究结果发表在本周的《自然医学》杂志上。

2006年,由医学博士Harry“Hal”Dietz领导的研究小组发现,用氯沙坦(Cozaar)治疗马凡氏小鼠可以显著增强主动脉(从心脏输送血液的大动脉),并防止主动脉扩大和破裂的风险,即主动脉瘤。一项评估氯沙坦治疗马凡氏患者有效性的临床试验将在几周内启动。

“除了主动脉缺损之外,患有严重马凡综合症的儿童通常肌肉非常小,无力,而患有马凡综合症的成年人尽管有足够的营养和锻炼,但往往无法增加肌肉质量,”约翰霍普金斯大学医学院mckusick - nathan遗传医学研究所的教授Dietz解释道。

迪茨和他的同事此前发现,马凡氏综合征的许多特征,包括主动脉瘤,都是由tgf - β的过度活动引起的,tgf - β是一种指导细胞行为的蛋白质。马凡氏小鼠的肌肉在异常小的肌肉纤维之间含有大量的疤痕组织,这也显示出过多的tgf - β活性。迪茨的研究小组推断,阻断tgf - β的活性可能会恢复正常的肌肉结构和功能。

首先,研究小组给马凡氏小鼠注射了一种蛋白质,这种蛋白质可以结合TGF-beta并使其失去活性。这种tgf - β阻断蛋白导致这些小鼠的肌肉纤维比未经治疗的马凡氏小鼠长得更大。迪茨说:“在显微镜下,老鼠的肌肉不仅看起来更大更好,而且更强壮,疲劳程度也有所降低。”

然后,研究小组用氯沙坦治疗马凡氏小鼠,氯沙坦是一种已知可以安全治疗所有年龄组高血压的药物,更重要的是,已知它可以阻断tgf - β的活性。迪茨说,经过6个月的氯沙坦治疗,“完全恢复了肌肉结构”,并极大地提高了力量。

进一步的研究明确了过多的tgf - β活动是如何导致这种肌肉结构减弱的。根据这项研究的主要作者Ronald Cohn博士的说法,正常的肌肉,通过动员肌肉干细胞,可以在受伤后自我修复。研究小组发现过量的TGF-beta会阻碍肌肉再生和修复。“最简单的事情也会伤到肌肉,”科恩解释说,他是霍普金斯大学儿科和神经学助理教授。“在街上跑一英里会导致腿部肌肉出现微小的撕裂,这通常不会被注意到,因为肌肉在自我修复方面非常有效。”

Dietz的团队想知道阻断TGF-beta后肌肉的改善是马凡氏综合征特有的,还是可能代表一种策略,可以应用于其他肌肉疾病,如杜氏肌营养不良症(DMD)。杜氏肌营养不良症是儿童中最常见的一种无法治愈的肌肉营养不良症,通常会在成年早期或更早的时候导致死亡。DMD会导致肌肉纤维异常脆弱。科恩解释说,随着DMD患者年龄的增长,他们的肌肉会慢慢失去再生和修复的能力,这将导致肌肉功能的丧失。

TGF-beta从未被认为是DMD中肌肉无法修复的原因。因此,研究人员检测了经过基因工程改造后患有DMD的小鼠的肌肉,并发现了tgf - β活性增加的证据。

研究小组用tgf - β -阻断蛋白治疗一组DMD小鼠,另一组用氯沙坦治疗。两组接受治疗的小鼠在受伤后都显示出完全恢复的肌肉再生能力,而未接受治疗的小鼠则有大片的疤痕组织取代了肌肉。迪茨说,氯沙坦治疗数月后,“长期”保持了肌肉结构。

然后,研究小组测量了未经治疗的DMD小鼠的肌肉力量,以及用氯沙坦治疗了9个月的小鼠,方法是将肌肉连接到微小的“力计”上,测量电刺激后的收缩。迪茨说,虽然未经治疗的DMD肌肉“非常虚弱”,但氯沙坦治疗的DMD肌肉在收缩强度上与正常肌肉“难以区分”。

科恩说:“对于一种致命的疾病——杜氏肌营养不良症,我们可能有了一种真正的治疗方法,它可以提高患者的寿命和生活质量。”

迪茨说:“出于很多原因,我们对这些研究感到兴奋,对它们改变马凡氏综合征和杜氏肌萎缩症患者护理的潜力感到兴奋。”“首先,这种治疗策略来自对基础科学的理解,这种疾病的分子基础。其次,这种疗法在动物模型中效果非常好。第三,我们不是在处理一种简单地从货架上拿下来的神秘化合物——氯沙坦已经被证明是安全的,”迪茨说。

科恩补充说:“此外,随着时间的推移,失去肌肉再生能力在许多遗传和获得性肌肉疾病中都可以看到,甚至是正常衰老过程的一部分。”“我们可能只看到了冰山一角。”

氯沙坦于1995年首次被美国食品和药物管理局批准作为降压药使用,通常用于无法耐受其他降压药的人,作为其他降压药的替代品。

这项研究由霍华德·休斯医学研究所、美国国立卫生研究院、斯迈洛马凡综合征研究中心、达纳和阿尔伯特·“卡比”布罗科罗主动脉疾病中心和国家马凡基金会资助。

这篇论文的作者是科恩、克里斯特尔·范·厄普、詹妮弗·哈巴希、Arshia Soleimani、艾琳·克莱因、马修·利斯、马修·加姆拉特、科莱特·阿普·里斯、塔米·霍尔姆、巴特·洛伊斯、丹尼尔·贾奇和迪茨,他们都来自霍普金斯大学;马里兰大学的克里斯托弗·沃德;以及新泽西医学和牙科大学罗伯特伍德约翰逊医学院的弗朗西斯科·拉米雷斯。

资料来源:约翰·霍普金斯医疗机构

由ArmMed Media提供

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