科学家发现了在肌肉细胞基因调控中发挥作用的独特基因组

约克大学的科学家发现了一组独特的基因，这些基因在肌肉细胞基因表达和分化中发挥作用，可能导致新的治疗靶点，以防止肌肉癌的扩散。

研究人员分析了肌肉细胞中的基因网络，发现Smad7和β-catenin蛋白在体内协同作用，调节肌细胞分化，生长和修复。当这些调节蛋白协调工作时，它们控制正常基因表达的途径，导致正常的骨骼肌细胞。

该研究发表在“细胞死亡与疾病”杂志上，表明Smad7与β-连环蛋白复合物之间的功能失调关系可导致肌细胞分化受损 - 这是一些软组织癌如Rhabdomyosarcoma(RMS)的标志。这种罕见的癌症，通常影响儿童，在软组织中形成，主要是骨骼肌组织，有时在膀胱或子宫等中空器官中形成。

这些横纹肌肉瘤细胞中发生的是它们具有类似肌肉细胞的特征，但不同之处在于正常肌肉细胞停止分裂，“

John McDermott，科学系，生物学系教授，研究主任和贡献作者

McDermott说这些细胞看起来像肌肉细胞，就它们的功能和表型而言，但它们不会停止分裂，这就是它们在体内不同部位形成肿瘤的原因。

“我们的想法是，这些细胞在分化程序中存在缺陷的部分原因，即它们会停止分裂，因为信号通路中存在异常，β-连环蛋白复合物在这些细胞中会被降解。控制，“麦克德莫特说。“如果我们能够稳定这些细胞中的β-连环蛋白和Smad7复合物，你可能会鼓励它们分化并停止增殖，这意味着你要阻止这些细胞在肿瘤中生长。”

这项研究是在约克的肌肉健康研究中心进行的 - 这是加拿大首个此类研究中心，该研究中心侧重于骨骼肌对加拿大人整体健康和福祉的重要性。这种新的分子遗传学发现可能导致针对这些特定分子的癌症治疗策略。

“直到你知道事情是如何正常工作的，很难针对任何特定的东西，因此在评估癌细胞的异常功能之前，确定分子的正常功能至关重要，”McDermott说。“这样就可以对特定分子进行治疗性靶向，从而开发药理学来治疗这种病症，或者在某些情况下，可以使用已有的药理学。”该研究还定义了肌肉萎缩和癌症治疗干预的新分子靶点。

研究小组由博士生Soma Tripathi领导，包括研究助理兼博士Tetuaki Miyake，专注于了解转录因子在编排组织特异性基因表达和分化中的作用。他们通过鉴定在肌肉发育过程中参与转录调节的DNA结合蛋白来做到这一点。该研究还确定了新的肌肉再生调节剂，这也可以为制药业开辟新的治疗方法，以解决老龄化人群正常但衰弱的肌肉损失问题。

“肌肉再生是一个高度复杂的过程，受各种转录因子的调控，这些转录因子本质上是通过与基因组内的特定基因结合来帮助打开或关闭基因的蛋白质，”Tripathi说。“我们相信两种这样的转录因子Smad7和β-catenin在肌肉发育和修复所需的特定基因表达模式中起着关键作用。”