《Experimental Gerontology》:Disruption of Rab9-dependent mitophagy contributes to menopause-induced sarcopenia
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绝经后骨质疏松小鼠模型显示雌激素缺乏通过抑制Rab9依赖性线粒体自噬导致肌少症,补充NMN可提升Rab9表达改善线粒体功能。
上江翔太(Shota Uebo)|池田良之(Yoshiyuki Ikeda)|内田浩弘(Yoshihiro Uchikado)|佐佐木裕一(Yuichi Sasaki)|赤崎裕一(Yuichi Akasaki)|久保野隆(Takuro Kubozono)|大石光(Mitsuru Ohishi)
日本鹿儿岛大学医学牙科学研究生院心血管医学与高血压科
摘要
目的
肌少症是绝经后女性虚弱的主要原因之一,其与线粒体功能障碍有关,但其潜在机制尚不清楚。本研究旨在明确线粒体质量控制机制——自噬(mitophagy)是否对绝经后肌少症有贡献,阐明其背后的机制,并评估是否可以通过干预来改善这一状况。
方法
将C57BL/6小鼠(12周龄雌性)进行卵巢切除术以建立绝经小鼠模型,或进行假手术,并评估烟酰胺单核苷酸(NMN)的治疗效果。在绝经条件下,分别在有或没有17β-雌二醇(E2)的情况下诱导人类骨骼肌肌母细胞(HSMMs)分化,并利用CRISPR技术调节Rab9的表达。
结果
卵巢切除的小鼠表现出肌肉质量和力量的下降。HSMMs中的E2缺乏会抑制骨骼肌细胞分化,促进细胞衰老,损害线粒体功能,并减少自噬活动。然而,E2缺乏并未影响轻链3蛋白和自噬相关蛋白7的表达,但降低了Rab9的表达及其与溶酶体相关膜蛋白2的共定位,这表明E2可能通过Rab9依赖的替代性自噬途径调节线粒体功能。此外,在E2缺乏的HSMMs中过表达Rab9可以增强自噬,改善线粒体功能,抑制细胞衰老,并促进骨骼肌细胞分化。给卵巢切除的小鼠施用NMN后,Rab9表达增加,通过增强自噬作用改善了肌少症症状。
结论
本研究表明,雌激素缺乏会损害由Rab9依赖的替代性自噬途径引起的线粒体功能,从而导致肌少症;而增强Rab9的表达则能恢复线粒体质量控制并改善肌肉功能。这些结果提示Rab9依赖的自噬可能是治疗绝经后肌少症的潜在靶点。