ETHealthworld 革命性 LASSS 化合物有望促進老化肌肉修復
華盛頓特區:一種名為 LASSS 的含硫化合物似乎可以保護和增強參與修復受損肌肉的關鍵蛋白質。這項發現最終可能會帶來新的方法來減緩肌肉損失並隨著年齡的增長保持力量。
在老化過程中,骨骼肌相對較早開始退化。隨著時間的推移,這會導致力量下降、纖維化增加、脂肪滲入肌肉組織的情況增加,以及負責快速有力運動的快肌纖維的損失。
由九州大學農學院龍一辰巳教授領導的研究人員發現了一種可以保護和增強肌肉修復重要訊號的分子。結果於 2026 年 7 月 24 日發表在《科學報告》。
身體如何啟動肌肉修復
研究的重點是肝細胞生長因子(HGF),這是一種有助於啟動骨骼肌修復的蛋白質。在正常情況下,HGF 在肌肉纖維周圍的結構網絡中保持不活躍狀態。
當肌肉組織受傷或受到機械刺激時,HGF 就會被釋放。然後它與衛星細胞上的 c-Met 受體結合,衛星細胞是負責維持和修復骨骼肌的幹細胞。此訊號使細胞脫離非活動狀態,使它們能夠增殖、成熟,並幫助重建受損的肌纖維。
老化會破壞這個修復系統。該團隊先前的研究發現,HGF 可以進行一種稱為硝化的化學修飾。在此過程中,硝基被添加到蛋白質上的兩個位點:Y198 和 Y250。這些站點位於 HGF 用於與 c-Met 通訊的相同區域。
硝化發生後,HGF 無法再與受體有效結合。研究人員將受損的蛋白質與一把不再適合鎖的生鏽鑰匙進行比較。功能喪失可能是老年人肌肉萎縮和再生能力下降的根本原因之一。
「HGF 不一定會隨著年齡的增長而消失,」Tatsumi 解釋道。 “相反,它可以在合成後進行化學修飾。這讓我們想知道一種具有強抗氧化能力的化合物是否可以通過防止硝化或補償其造成的功能損失來保護 HGF。”
硫基抗氧化劑的測試
科學家研究了兩種具有強大抗氧化特性的化合物:三硫化穀胱甘肽(GSSSG)和三硫化硫辛酸(LASSS)。兩者都是三硫化物,一類含有三個串聯硫原子的分子。
這些化合物由於其獨特的硫化學性質和參與氧化還原反應的能力而引起了藥物研究越來越多的興趣。
早期實驗顯示 GSSSG 和 LASSS 都能還原 HGF 上 Y198 和 Y250 位點上的硝酸鹽。然而,這兩種化合物都無法完全恢復蛋白質與其受體結合的能力。
然後研究人員將 HGF 與三硫化物的摩爾比從 1:4,000 增加到 1:8,000。
LASSS 產生更強的 HGF 訊號
高濃度導致了意想不到的結果。當HGF與LASSS混合時,其與cmet的結合能力增加至未經處理的HGF的兩倍以上。該蛋白質也變得更能抵抗硝酸鹽引起的功能喪失,尤其是在 Y198 時。
這種改進僅在 LASSS 中出現。 GSSSG 並沒有產生相同的效果。
「這超出了我們的預期,」辰巳評論道。 「我們知道三硫化物具有多種生物學功能,但我們從未想到,簡單地將 HGF 與 LASSS 混合會產生如此驚人的效果。
「這告訴我們,LASSS 的作用不僅僅是中和反應分子。它可能直接與 HGF 相互作用並誘導微妙的結構變化,產生增強的『超級 HGF』形式,與 c-met 結合更牢固,並且對硝酸鹽具有抵抗力。”
結果顯示 LASSS 可能以有益的方式直接改變 HGF 結構。該化合物不是僅僅充當抗氧化劑,而是可以產生一種更活躍的蛋白質形式,使其與其受體結合得更牢固,同時抵抗化學損傷。
小鼠模型中的有希望的結果
為了確定這種保護作用是否也能在活體組織中發生,研究團隊在患有懸尾誘導性肌肉營養不良症的小鼠身上測試了 LASSS。
手術前接受 LASSS 治療的小鼠的硝酸鹽水平顯著低於未治療的小鼠。 GSSSG 再次沒有提供可衡量的保護。這些結果表明 LASSS 的有益效果不僅限於涉及分離蛋白質的實驗室實驗。
然而,還需要包括老齡動物在內的更多研究來確定 LASSS 在體內是否安全有效。
保留肌肉的可能策略
這項發現可以支持開發新方法,以在老化、長時間臥床和其他涉及長時間不活動的情況下維持肌肉修復。
研究人員認為,LASSS 對 HGF 的影響可能適用於多個物種,包括人類和貓狗等伴侶動物。未來,這種方法可以幫助人們在變老時保持力量、獨立、生活品質以及更長、更健康的壽命。