從早衰症突變蛋白質 探討肌肉衰老對壽命影響
國衛院生技與藥物研究所代理所長洪明秀(左起)、生技與藥物研究所副研究員紀雅惠、樑賡義院長合影。圖/國衛院提供
國家衛生研究院生技與藥物研究所紀雅惠副研究員研究團隊透過基因工程的方法將造成早衰症的突變基因-早衰蛋白(progerin)導入小鼠肌肉細胞,藉此研究肌肉功能與壽命間的關聯性。
研究發現,早衰蛋白會與肌肉細胞內質網的肌脂蛋白(sarcolipin)產生過度的交互作用,造成肌肉細胞內的鈣離子失去恆定,影響肌肉細胞在體溫調節與代謝上等功能,進而導致小鼠壽命縮短,顯示肌肉功能的衰老程度與壽命的長度有明顯的相關性。此研究成果已於今年2月發表於國際細胞老化研究頂尖期刊《Aging Cell》。
透過多年來在早衰症的研究基礎上,紀雅惠博士研究團隊建構出可以誘導早衰蛋白在特定組織表達的小鼠模式,同時,發現與肌肉產熱相關的肌脂蛋白(sarcolipin)在早衰小鼠的肌肉中會大量表現,特別的是,如果移除肌脂蛋白,將會加速早衰小鼠的死亡,這些研究證據顯示出肌肉的產熱功能與壽命相關。
其實,大家常聽到的肌少症(sarcopenia)、衰弱症(frailty)等病症,共同特徵也是骨骼肌肉的質量和功能逐漸喪失,肌肉質量的下降將直接導致肌肉功能受損,並增加跌倒的可能風險和自主活動功能喪失。
紀雅惠博士補充,這次的研究結果發現衰老的肌肉會過度利用肌肉顫慄來產生熱能以維持生理恆定。因此,未來研究團隊除了持續針對肌肉衰老與人類壽命進行更多探究以外,對於肌肉功能衰弱的患者,紀博士也建議可以提供溫暖的環境來達到一定的保護效果,並作爲相關疾病患者的照護參考。