Cell Reports：肌营养不良症的动物模型
美国明尼苏达大学的研究人员，开发出一种面肩肱型肌营养不良症（FSHD）的动物研究模型，可用于肌肉再生研究以及FSHD潜在疗法有效性的研究。相关研究结果发表在2014年8月28日的《Cell Reports》杂志。
FSHD被认为是肌营养不良症最常见的类型，目前还没有相应的治疗方法。FSHD是一种不寻常的遗传性疾病，因为它不同于大多数遗传性疾病，它不是由一个功能基因的缺失所引起的，而是由一个现有基因的突变所引起。这种突变使得基因更加活跃，所以FSHD患者表达一个称为DUX4的蛋白，该蛋白以一种未知的方式干预肌肉的维持。
本文首席研究员、明尼苏达大学医学院的副教授Michael Kyba博士指出：“我们认为，动物模型将推动FSHD治疗的发展，有两个原因：首先，它可让我们了解DUX4在肌肉中做了什么以致肌肉损失，第二，它将提供一个系统，我们可以利用这个系统，在有潜力的疗法在人类身上进行检测之前，对其疗效进行评估。”
Kyba及其研究小组设计的小鼠模型，可让小鼠在接受强力霉素治疗的时候，产生疾病相关的DUX4蛋白。DUX4的量可以通过改变强力霉素的剂量而控制。研究人员预计小鼠在接受强力霉素之前表现正常，然而即使当DUX4处于“关闭”状态时，小鼠仍表现出深刻的疾病影响，一些与FSHD有关，而且在FSHD患者中没有发现其他影响。
Kyba称：“在生物学中没有什么黑色和白色。没有哪个基因真正被关闭，在这种情况下，关闭状态可导致足够的DUX4泄漏表达而杀死小鼠。”
该研究小组通过将这个基因移至X染色体上，解决了这个问题。因为女性有两个染色体，其中只有一个能在每个细胞中积极使用，雌性小鼠很健康，足以使 DUX4小鼠繁殖，即使它们所有具有DUX4基因的雄性后代死亡。多级关闭DUX4基因是小鼠存活所必需的，这表明DUX4比研究人员预期的毒性更大。
Kyba称：“利用这个动物模型，我们学到了很多，但是也许最重要的发现是，当我们移植骨骼肌肉干细胞时所观察到的结果。”
在雄性小鼠死亡之前，研究小组可以分离它们的肌肉干细胞，当他们将其移植到肌肉损伤的受体小鼠中时，他们发现，干细胞能够再生出新的肌肉。但是，即使受体小鼠服用低剂量的强力霉素以打开骨骼肌干细胞中的DUX4时，肌肉再生还是严重受损。这表明，骨骼肌再生中的缺陷，可能引起了FSHD中的肌肉损失。这个研究结果也提供了DUX4活性的一个非常敏感的定量读数。
Kyba称：“利用这种方法，我们计算出了移植的DUX4表达肌肉干细胞所产生的新肌肉纤维，该方法对于检测治疗方法将是非常有用的。靶定DUX4的药物，应该能够使这些移植的DUX4表达肌肉干细胞，来制造更多的新肌肉纤维。”
随着研究人员开发出靶定DUX4蛋白的药物，我们希望，这些小鼠将被用来确定这些药物是否能到达骨骼肌，并允许肌肉损伤被修复，即使在DUX4存在的情况下。
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