IRM0002通过降低炎症反应引起的蛋白质降解改善肌细胞萎缩

研究背景:骨骼肌萎缩是多种损伤和炎症性疾病(如类风湿性关节炎、慢性阻塞性肺病、炎症性肌病等)的常见并发症,其特征是肌肉蛋白分解代谢造成的质量丧失以及肌肉生理的失调,并且伴随着全身炎症的持续和炎症介质的升高。骨骼肌萎缩主要取决于ABT-263 IC50肌肉蛋白合BioMonitor 2成和蛋白降解两个生理活动的平衡,炎症作为肌肉萎缩的主要诱导因素可以直接调节蛋白质降解途径,也可以间接调节其他组织的代谢进而影响骨骼肌萎缩。炎症激活环境中,免疫细胞释放的炎症介质会直接造成肌细胞代谢异常,促进萎缩相关基因的表达。炎症作为肌肉萎缩的诱导因素,而炎症过度激活又作为肌肉萎缩伴随发展的病理过程,消除肌肉组织的炎症反应以及降低机体循环水平的炎症介质对于缓解肌肉萎缩至关重要。有效的抗炎药物治疗可以在体内外模型中通过抑制促炎途径的过度激活和下调蛋白质降解系统有效阻止肌肉萎缩的发展,但是多数药物存在众多的副作用和药物毒性。因此,开发一种具有高度安全性和高效率的抗炎药物对于缓解炎症反应引发的肌肉萎缩具有重大的治疗价值。研究目的:小分子库筛选得到抑炎小分子抑制剂IRM0002(Immune Regulatory Molecules),研究IRM0002对天然免疫应答反应的影响和分子机制,并探索其对于炎症反应引起的肌细胞萎缩保护作用及生理机制。研究方法:为确定IRM0002的抗炎效应,使用不同先天免疫的配体刺激小鼠腹腔巨噬细胞,分别用ELISA、Western blot、荧光定量PCR分析了炎症因子及上游信号相关基因的蛋白质表达和转录水平。在LPS刺激的C2C12肌管中,研究了IR更多M0002对于炎症诱导骨骼肌萎缩的影响,用荧光定量PCR分析了炎症介质和蛋白质降解标记物的表达。研究结果:通过不同天然免疫的配体刺激,IRM0002能够有效抑制腹腔巨噬细胞Tlr1/2、Tlr4、Tlr7、Tlr9这几条信号通路的敏感性,显著减少炎症因子的释放(IL-6、TNF-α、IL-1β)。结果显示IRM0002抑制Tlr4下游蛋白的激活,进而检测到IRM0002能够下调大部分模式识别受体家族的表达。IRM0002降低细胞和线粒体中Stat3丝氨酸727位点的磷酸化水平。在LPS处理的C2C12肌管细胞中,IRM0002通过下调炎症介质(IL-6、IL-1β、Ifn-β)发挥了抗炎效应。IRM0002能够影响蛋白质降解系统的变化,抑制泛素蛋白酶分子(Atrogin-1和Mu RF1)和自噬溶酶体分子(LC3-II和Bnip3)进而缓解了炎症反应诱导的肌肉萎缩。研究结论:IRM0002广泛抑制巨噬细胞模式识别受体表达进而降低炎症细胞因子的表达,此调控可能是通过阻断Stat3丝氨酸727磷酸化位点。IRM0002通过抑制LPS诱导C2C12肌细胞中关键因子IL-6以及其他炎症介质的表达,降低泛素蛋白酶体系统以及自噬蛋白酶系统关键基因的上调,缓解肌管细胞萎缩。