Sci Adv：孙铝辉团队揭示硒蛋白W在维持肌肉健康中的生物学功能
来源：生物探索 2024-10-05 09:52
本研究揭示了SELENOW缺失通过抑制RAC1-mTOR级联加剧机肌肉萎缩。研究结果为合理应用硒防控畜禽NMD提供了新的科学依据，也为预防和治疗人类肌肉萎缩提供了潜在的靶点。
华中农业大学校农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室、动物育种与健康养殖前沿科学中心、湖北洪山实验室、动科动医学院孙铝辉教授课题组在Science Advances期刊上发表了题为Loss of SELENOW aggravates muscle loss with regulation of protein synthesis and ubiquitin-proteasome system的研究论文。该研究首次揭示了硒蛋白W（SELENOW）在肌肉萎缩中的重要功能及机制。
课题组前期研究发现，缺硒诱导肉鸡NMD发生与肌肉中一碳代谢紊乱诱导机体免疫系统和氧化还原稳态失衡相关，其中，SELENOW在此过程中下调尤为显著（Journal of Nutrition, 2023）。然而，SELENOW在NMD发生中的作用与机制尚不清楚。因此，本研究系统性探究了SELENOW在肌肉中的功能。研究结果表明：1）正常生理条件下，SELENOW的缺失并不影响动物的生长和肌肉的发育；2）在地塞米松诱导的急性肌肉萎缩和自然衰老相关的慢性肌肉萎缩条件下，SELENOW会表达上调，同时，SELENOW的缺失会加剧此萎缩条件下肌肉质量的流失；3）体内外过表达SELENOW，可缓解地塞米松诱导的肌管和肌肉萎缩。
进一步的机制研究表明，SELENOW通过与RAC1蛋白互作，调控RAC1-mTOR级联信号通路。当SELENOW缺失时，通过抑制RAC1-mTOR级联导致肌肉内蛋白质合成减少，泛素化降解加速，从而加剧了肌肉萎缩的进程（图1）。
图1 SELENOW通过调控RAC1-mTOR级联参与蛋白质稳态调节 （Credit: Science Advances）
本研究揭示了SELENOW缺失通过抑制RAC1-mTOR级联加剧机肌肉萎缩。研究结果为合理应用硒防控畜禽NMD提供了新的科学依据，也为预防和治疗人类肌肉萎缩提供了潜在的靶点。
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