太空飛鼠實驗成果出爐!Myostatin抑制劑有效阻止肌肉/骨質流失

2020/09/09
太空飛鼠實驗成果出爐!Myostatin抑制劑有效阻止肌肉/骨質流失
美國時間7日,美國傑克遜實驗室(The Jackson Laboratory, JAX)與康乃狄克大學(University of Connecticut)研究發現,阻斷小鼠肌肉生長機制途徑─Myos

太空飛鼠實驗成果出爐!Myostatin抑制劑有效阻止肌肉/骨質流失(圖片來源:網路)

2020.09.08 環球生技雜誌記者/李林璦 編譯
美國時間7日,美國傑克遜實驗室(The Jackson Laboratory, JAX)與康乃狄克大學(University of Connecticut)研究發現,阻斷小鼠肌肉生長機制途徑─Myostatin /activin A訊號傳導,可以讓小鼠在國際太空站(ISS)微重力環境下維持肌肉與骨骼質量超過1個月。該發現可應用於幫助太空人在太空旅行中保持肌肉質量與骨密度,或開發治療成骨不全症(Osteogenesis Imperfecta, OI)、肌肉萎縮症的新藥。該研究發表於《PNAS》上。 

美國太空總署(NASA)指出,該實驗稱為Rodent Research-19,將80隻雌性小鼠分為地面對照組與太空組,2組在各細分為控制組、剔除肌肉生長抑制素基因(Myostatin, MSTN)組與腹腔注射肌肉生長抑制素抑制劑組,於地球及國際太空站中飼養33天,並在實驗前後以雙能量X光掃描儀(DEXA)測量骨密度與身體組成。 

多家生物製藥公司都在嘗試開發肌生長抑制素抑制劑,但大多數是單株抗體,目標為阻斷肌生長抑制素而不與actavin A結合。但此次研究則以利用activin type IIB(ACVR2B)誘餌受體(Decoy Receptor)雙向結合Myostatin與activin A,可同時抑制Myostatin /activin A訊號傳導,除了可增加肌肉質量外,還能增加骨密度。 

研究顯示,剔除MSTN基因的小鼠平均肌肉質量是控制組的2倍,被稱為強化小鼠(mighty mice)。 

而接受肌肉生長抑制素抑制劑的太空小鼠的肌肉量與骨密度優於地球小鼠,太空小鼠在接受肌肉生長抑制素抑制劑後,瘦體組織(lean body mass)增加了27%,而地球小鼠僅增加18%。同時,太空中未進行肌肉生長抑制素抑制劑注射的小鼠則有9%瘦體組織流失。 

在太空小鼠回到地球後,接受肌肉生長抑制素抑制劑治療,與返回地球未接受治療的小鼠相比,可恢復其肌肉質量。 

與太空小鼠相比,地球小鼠的骨密度較高。然而,研究人員表示,在太空小鼠中,治療組和未治療組小鼠的骨密度差異大於地球小鼠對照組,顯示肌肉生長抑制素抑制劑治療可有效防止因微重力引起的骨質流失。 

研究人員表示,最重要的是,即使在沒有重力的情況下,該藥物也能促進肌肉生長和骨密度,是預防太空任務執行期間肌肉和骨骼損失的關鍵,也有助於太空人返回地球後的復健工作。 

該藥物也有望治療患有肌肉營養不良症的兒童、肌肉萎縮、骨質疏鬆相關疾病的患者或是肌肉骨骼退化的老年人。未來,研究人員將進一步研究微重力環境對於血液、肌肉和骨骼的影響。 

參考資料:https://www.fiercebiotech.com/research/mighty-mice-could-yield-new-treatments-for-bone-muscle-loss