运动可能有助于增加功能性SMN蛋白及补充SMA的治疗

根据最近的一项(动物)研究显示,运动可以帮助增加SMN(运动神经元存活)蛋白的水平,并有可能被用作治疗脊髓性肌萎缩症的辅助疗法。

这项研究“运动训练诱导下脊髓性肌萎缩样小鼠骨骼肌中SMN(蛋白)表达的机制”发表在《生理学杂志》上,并在同一刊物的评论文章中得到了强调,该评论文章标题为“运动训练:对抗脊髓性肌萎缩症全身表现的思考”,由哈佛医学院麻省总院的Christiano R.R.Alves博士发表。


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SMA是一种神经退行性疾病,其特征是脊髓中的运动神经元(负责控制随意肌的神经细胞)逐渐丧失,导致肌肉无力,通常是由SMN1基因变异引起。该基因编码运动神经元存活(SMN)蛋白,对运动神经元的生存至关重要。

迄今为止,FDA已批准了两种针对SMA的治疗方法:Spinraza(由渤健开发)和Zolgensma(由诺华旗下的AveXis开发)。这些疗法提高了SMA患者的生存率,但可能并不适合所有患者。

许多患者由于免疫反应的主要风险而无法进行Zolgensma基因治疗,因此确定SMA的其他疗法和/或补充疗法就非常重要。

此外,到目前为止,Zolgensma获批仅用于治疗2岁以下的SMA患者,而尚未对大龄的SMA患者进行评估。

另外,Spinraza通过鞘内给药(进入脊柱),因此主要在中枢神经系统细胞中有效。因此,有必要确定其他疗法以提高SMN蛋白的全身性(在整个人体中的表达)水平。

Alves写道:“确定其他方法以改善SMA患者的功能结局仍然是当务之急,并且,运动训练作为一种对抗SMA患者全身表现的潜在非药物方法,无疑需要予以肯定。”

运动通常会带来重要获益,例如改善新陈代谢,提高能量产生速率和促进血液循环。因此,“有理由推测,运动训练可能对改善SMA患者的功能结局有用。”Alves说。

为了研究运动对SMA的影响,研究人员在SMA小鼠模型中评估了运动诱发获益的分子机制。

结果表明,一次运动就能增加SMN在这些动物骨骼肌中的全长(蛋白)表达。

SMN2(SMN1的同源基因)产生约10%的功能性SMN蛋白。但是,SMN2基因经历了一个称为选择性RNA剪接的过程-在此过程中,DNA被转化为成熟的RNA分子-被去除了外显子7,导致产生了更短、功能更弱的SMN蛋白。

在剪接过程中,内含子(不参与蛋白编码的pre-mRNA部分)被去除,外显子(参与编码的部分)被连接在一起。这种现象允许单个基因产生许多不同的蛋白质。

该研究中最重要的发现之一是,运动训练使SMN2 RNA中外显子7的含量增加了约40%。因此,靶向SMN转录物中包含外显子7是进一步提高功能性SMN蛋白水平的有用策略。

这些结果强烈表明,运动训练调节了转录SMN2基因时,保持外显子7的剪接过程。

“使用运动方案作为增加外周组织中SMN水平的策略会激发人们的热情,即运动可能不仅是改善SMA患者健康的伴随-辅助疗法,而且还是对抗SMN蛋白缺乏和患者全身性疾病表现的直接策略。”Alves说。


摘译自SMA News Today,原文地址:https://smanewstoday.com/2019/11/06/exercise-can-help-increase-functional-smn-protein-and-supplement-sma-treatment-researchers-say/

《运动训练诱导下脊髓性肌萎缩样小鼠骨骼肌中SMN(蛋白)表达的机制》原文地址:https://physoc.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1113/JP278454