В организме обнаружили белок, который помогает выращивать мышцы

Ученые из Токийского столичного университета обнаружили, что белок под названием субъединица B тромбоцитарного фактора роста или PDGF-B постоянно выделяется из клеток скелетных мышц и помогает восстанавливать мышцы, стимулируя пролиферацию миобластов — мышечных стволовых клеток.

Неожиданно выяснилось, что PDGF-B также способствует росту мышечных волокон. Исследование подтвердило, что это соответствует более сильному сокращению волокон. Полученные результаты обещают стать революционным методом лечения мышечной атрофии и травм.

Миокины — это небольшие белки, которые секретируют клетки скелетных мышц. Они обладают широким спектром функций и могут действовать на клетки как вблизи, так и вдали от места их выработки. Полная картина того, как миокины влияют на клеточные процессы, далеко не ясна, но считается, что они играют важную роль в связанных с физической нагрузкой функциях организма, в частности, в развитии мышечной ткани.

Команда под руководством доцента Ясуко Манабе из Токийского столичного университета изучала, как миокины влияют на поведение мышечных клеток. Проведя обширные эксперименты, ученые обнаружили, что миокин, известный как субъединица B тромбоцитарного фактора роста, или PDGF-B, скелетные мышцы выделяют в неизменном виде, то есть без какого-либо импульса. Чтобы понять, какую роль он играет, ученые взяли миобласты — клетки-предшественники, которые в дальнейшем дифференцируются в мышечные волокна, и подвергли их воздействию PDGF-B. Они смогли наглядно продемонстрировать, что PDGF-B вызывает более активную пролиферацию миобластов.

Любопытно, что специалисты также обнаружили, как PDGF-B воздействует на клетки, которые уже дифференцировались. Они взяли миотрубки — стадию развития мышечных волокон — и подвергли их воздействию того же миокина. Миотрубки, обработанные таким образом, демонстрировали значительно большее созревание, заметно увеличиваясь в диаметре под микроскопом.

Они также экспрессировали больше тяжелой цепи миозина, ключевой части белковой структуры миозина — молекулярного двигателя, ответственного за сокращение мышц. Благодаря недавно разработанной методике, основанной на наблюдении за реакцией миотрубок на электрический импульс, выяснилось, что это напрямую соответствует увеличению силы сокращения. Таким образом, PDGF-B не только помогает производить больше мышц, но и делает их сильнее.

Но это не значит, что оба процесса ускоряются бессистемно. Команда заметила тонкие различия в сигнальных путях PDGF-B между миотрубами и миобластами; авторы считают, что эти различия могут быть связаны с переходом клеток из фазы пролиферации в фазу созревания.

Работа команды ясно показывает, что PDGF-B участвует в регенерации мышц, и представляет собой большой скачок вперед для разработки эффективных методов лечения мышечных травм и атрофии, а также режимов для улучшения мышечной работоспособности.

Результаты опубликованы в издании Biochemical and Biophysical Research Communications.

15.01.2023