线粒体消耗氧气并生成能量,在肌肉功能中承担着重要作用。东京都健康长寿医疗中心老化机制研究团队的井上聪研究部长等人的研究团队与埼玉医科大学医学部、东京大学研究生院医学系研究科联合研究表明,用于治疗自身免疫疾病免疫性血小板减少症的药物福坦替尼,可靶向磷酸化酶SYK(spleen tyrosine kinase,脾酪氨酸激酶),增加线粒体呼吸链超复合体、提高线粒体代谢,从而有望改善肌肉功能。该成果有望为包括肌肉减少症在内的肌肉疾病开发新的治疗和预防方法做出贡献。相关成果已发表于《Scientific Reports》线上版。
图1 研究概要图(供图:东京都健康长寿医疗中心)
线粒体存在于包括肌肉细胞在内的大多数细胞中,通过消耗氧产生能量。在这一过程中,线粒体内被称为呼吸链复合体的蛋白质复合体起到重要作用。研究团队此前已阐明,3种呼吸链复合体(复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)聚集形成更大结构体(线粒体呼吸链超复合体)并发挥作用,从而产生更多能量,并使小鼠肌肉功能得到改善。此外,研究团队还发现,抑制磷酸化酶SYK可增加线粒体呼吸链超复合体,因此SYK有望被应用于包括肌肉减少症在内的肌肉疾病新治疗与预防方法的开发。
本次研究针对靶向SYK的药物福坦替尼,评估了其对线粒体呼吸链超复合体及高龄小鼠肌肉功能等的效果,探讨了其在包括肌肉减少症在内的肌肉疾病中的应用。
福坦替尼在肠道中被代谢,成为活性代谢物R406后发挥作用。因此,研究人员首先用R406处理小鼠肌肉细胞模型C2C12细胞,解析其对线粒体呼吸链超复合体的效果。利用独自开发的线粒体呼吸链超复合体可视化与空间定量法及生化手段进行调查后发现,R406处理使线粒体呼吸链超复合体增加。此外,经R406处理的C2C12细胞中线粒体氧消耗量增加,表明线粒体代谢被激活。
接下来,研究人员将福坦替尼给予高龄小鼠,通过握力测定试验等评估肌肉功能,结果发现,给予福坦替尼的小鼠肌肉功能得到改善。通过RNA测序解析调查给予福坦替尼小鼠股四头肌的基因表达后发现,对肌肉功能重要的肌动蛋白聚合及动作电位相关基因群表达增加。这些结果表明,福坦替尼可能提高高龄小鼠的肌肉质量状态,改善肌肉功能。
福坦替尼是靶向SYK、用于治疗免疫性血小板减少症的药物。研究中通过从线粒体呼吸链超复合体这一角度解析福坦替尼,发现了该药在肌肉细胞中增加线粒体呼吸链超复合体、激活线粒体代谢这一新作用,同时阐明了其改善高龄小鼠肌肉功能。期待福坦替尼应用于肌肉减少症及其他肌肉疾病的新治疗与预防方法开发,助力提升肌肉健康水平。
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Scientific Reports, in press
论文:SYK inhibitor fostamatinib promotes mitochondrial respiratory chain supercomplex formation and improves skeletal muscle function in aged mice
URL:https://www.nature.com/articles/s41598-026-65610-5
Systems Aging Science and Medicine

