粒線體消耗氧氣並生成能量,在肌肉功能中承擔著重要作用。東京都健康長壽醫療中心老化機制研究團隊的井上聰研究部長等人的研究團隊與埼玉醫科大學醫學部、東京大學研究生院醫學系研究科聯合研究表明,用於治療自體免疫疾病免疫性血小板減少症的藥物福坦替尼,可靶向磷酸化酵素SYK(spleen tyrosine kinase,脾酪氨酸激酶),增加粒線體呼吸鏈超複合體、提高粒線體代謝,從而有望改善肌肉功能。該成果有望為包括肌肉減少症在內的肌肉疾病開發新的治療和預防方法做出貢獻。相關成果已發表於《Scientific Reports》線上版。
圖1 研究概要圖(圖片提供:東京都健康長壽醫療中心)
粒線體存在於包括肌肉細胞在內的大多數細胞中,透過消耗氧產生能量。在這一過程中,粒線體內被稱為呼吸鏈複合體的蛋白質複合體起到重要作用。研究團隊此前已闡明,3種呼吸鏈複合體(複合體Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ)聚集形成更大結構體(粒線體呼吸鏈超複合體)並發揮作用,從而產生更多能量,並使小鼠肌肉功能得到改善。此外,研究團隊還發現,抑制磷酸化酵素SYK可增加粒線體呼吸鏈超複合體,因此SYK有望被應用於包括肌肉減少症在內的肌肉疾病新治療與預防方法的開發。
本次研究針對靶向SYK的藥物福坦替尼,評估了其對粒線體呼吸鏈超複合體及高齡小鼠肌肉功能等的效果,探討了其在包括肌肉減少症在內的肌肉疾病中的應用。
福坦替尼在腸道中被代謝,成為活性代謝物R406後發揮作用。因此,研究人員首先用R406處理小鼠肌肉細胞模型C2C12細胞,解析其對粒線體呼吸鏈超複合體的效果。利用獨自開發的粒線體呼吸鏈超複合體可視化與空間定量法及生化手段進行調查後發現,R406處理使粒線體呼吸鏈超複合體增加。此外,經R406處理的C2C12細胞中粒線體氧消耗量增加,表明粒線體代謝被活化。
接下來,研究人員將福坦替尼給予高齡小鼠,透過握力測定試驗等評估肌肉功能,結果發現,給予福坦替尼的小鼠肌肉功能得到改善。透過RNA測序解析調查給予福坦替尼小鼠股四頭肌的基因表達後發現,對肌肉功能重要的肌動蛋白聚合及動作電位相關基因群表達增加。這些結果表明,福坦替尼可能提高高齡小鼠的肌肉質量狀態,改善肌肉功能。
福坦替尼是靶向SYK、用於治療免疫性血小板減少症的藥物。研究中透過從粒線體呼吸鏈超複合體這一角度解析福坦替尼,發現了該藥在肌肉細胞中增加粒線體呼吸鏈超複合體、活化粒線體代謝這一新作用,同時闡明了其改善高齡小鼠肌肉功能。期待福坦替尼應用於肌肉減少症及其他肌肉疾病的新治療與預防方法開發,助力提升肌肉健康水平。
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Scientific Reports, in press
論文: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

