Biomedicines：科学家有望利用干细胞开发出治疗肌肉萎缩症的新型潜在药物

2021年11月30日 讯 /生物谷BIOON/ --肌肉萎缩症描述了一组遗传性疾病，患者主要会表现为肌肉的进行性变弱和退化，其中杜氏肌营养不良症（DMD，Duchenne muscular dystrophy）是最常见的一种肌肉萎缩症，目前针对DMD并无有效的疗法，而且现有的药物在大多数情况下仅能减缓患者疾病的进展，从而间接延长患者的生活质量。近日，一篇发表在国际杂志Biomedicines上题为“Orai1–STIM1 Regulates Increased Ca2+ Mobilization， Leading to Contractile Duchenne Muscular Dystrophy Phenotypes in Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells”的研究报告中，来自日本京都大学等机构的科学家们通过研究利用诱导多能干细胞（ips）进行研究揭示，一种作用于储存操作的钙离子通道的药物或能延长肌肉的收缩功能，相关研究结果表明，这些通道或许是治疗DMD的一种新型的药物靶点。

科学家有望利用干细胞开发出治疗肌肉萎缩症的新型潜在药物。

图片来源：DOI: 10.3390/biomedicines9111589

除了作为最常见的一种肌肉萎缩症外，DMD也是被研究地最多且最充分的一种疾病，其特点表现为蛋白质肌萎缩蛋白（dystrophin）发生了突变，该蛋白功能异常或缺失会导致肌肉在收缩和放松是发生损伤。最终就会导致患者机体虚弱，且会在不进行人工呼吸的情况下无法呼吸；虽然纠正这些突变的基因疗法是DMD治疗研究中的“圣杯”，但药物疗法被认为更容易实现一些。

钙对于维持骨骼健壮非常有益，其对肌肉也非常重要，肌肉的收缩依赖于肌肉中所释放的钙离子的激增，然而，这些例子的过载或许是有害的，而且通常与DMD的发生有关。研究者表示，目前科学家们普遍认为，钙离子的过载会调节DMD的发病机制，然而我们并不清楚的是，调节钙离子的过载是否会带来一定的治疗效应；其中一个原因就是缺乏实验性的药物化合物，这也是研究人员选择联合研究的原因，因为其能获得并进入大型的药物数据库中。

当证实了一名DMD患者机体诱导多能干细胞所衍生的肌肉细胞表现出钙离子过载时，研究人员就通过研究筛选出了能抑制储存操作的钙离子通道的新型药物。肌肉细胞中含有多种钙离子通道，但最容易进行靶向作用的就是储存操作的钙离子通道，因为其位于细胞膜外。研究者发现，多个储存操作的钙离子通道抑制剂能阻断钙离子的过载，并能延长肌肉细胞的收缩功能长达至少两周，相比之下，未经药物疗法治疗的肌肉细胞则在几天内就能表现出收缩功能的衰竭现象。

图片来源：https://www.mdpi.com/2227-9059/9/11/1589

新型抑制剂能专门阻断其中一种储存操作的钙离子通道。名为STIM1-Orai1的复合体就是主要的储存操作钙离子通道，本文而研究结果表明，STIM1-Orai1或许就是DMD发病中钙离子超载的主要调节子，同时也是一种潜在的药物靶点。综上，本文研究结果表明，储存操作钙离子通道能通过STIM1–Orai1作为分子介导子，作为对肌萎缩蛋白缺失依赖性的钙离子过载的主要贡献者，而通过调节STIM1–Orai1的活性则能有效改善DMD患者机体收缩能力的下降。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Tomoya Uchimura，Hidetoshi Sakurai.Orai1–STIM1 Regulates Increased Ca2+ Mobilization, Leading to Contractile Duchenne Muscular Dystrophy Phenotypes in Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells, Biomedicines (2021). DOI: 10.3390/biomedicines9111589