你是否在为慢慢变老、生病遭受痛苦、眼看着自己的肌肉逐渐萎缩松弛而沮丧？
肌肉功能的短期衰退或是随年龄增长而逐渐萎缩，就像人的呼吸一样是一种人体自然生理现象。
尽管目前科学家们对于骨骼肌萎缩的原因并不十分肯定，但是参与这一过程的一些重要效应蛋白质的发现仍然是一个让人兴奋的消息。近日，刊登在Journal of Biological Chemistry上的一篇研究报告中，研究人员发现了一种叫做Gadd45a的蛋白，它可以控制和骨骼肌萎缩相关的40%基因的活性。研究人员获得了Gadd45a在骨骼肌细胞中进行“恶劣勾当”的信息，该蛋白可以重新编程许多基因来引发骨骼肌细胞的功能混乱。
研究者Adams表示，如今我们发现了骨骼肌萎缩的一个重要分子机制，Gadd45a蛋白，这将帮助我们进一步开发治疗骨骼肌萎缩的新型疗法。之前的研究已经知道，当骨骼肌受到了来自营养不良、神经损伤的压力的时候，骨骼肌会产生ATF4蛋白。这种ATF4蛋白可以通过激活一系列基因来引发骨骼肌细胞的萎缩，但是具体机制并不清楚。
为了研究其分子机制，研究者进行了一系列实验来揭示ATF4的关键靶基因，结果显示ATF4可以通过激活Gadd45a基因来引发骨骼肌萎缩。进一步的研究表明了Gadd45a并不需要其自身的蛋白来完成使骨骼肌萎缩的任务。Gadd45a可以通过两种途径来影响骨骼肌：引导骨骼肌细胞产生较少量的蛋白质，或者促使已经存在的蛋白质降解，最终结果就是引发骨骼肌萎缩。
研究小组试图探明Gadd45a如何发挥作用时发现：肌肉细胞的细胞核会因形状发生改变而损伤。研究者将Gadd45a注射入肌肉细胞中时，肌肉细胞的细胞核便会像其受到压力一样发生形状改变。这就揭示了Gadd45a确实进入到了肌肉细胞的细胞核中来调节基因的表达和沉默。
Gadd45a可以通过增加mRNAs的水平来调节大约600个和肌肉萎缩相关的基因的表达。其转录出的40%的mRNAs都参与到了肌肉的衰退过程中。
Gadd45a是肌肉萎缩的中央开关，如果关闭了它，你就可以阻止肌肉萎缩。该项目由美国国立卫生研究院等机构支持。
Stress-induced Skeletal Muscle Gadd45a Expression Reprograms Myonuclei and Causes Muscle Atrophy.
Scott M. Ebert, Michael C. Dyle, Steven D. Kunkel, Steven A. Bullard, Kale S. Bongers, Daniel K. Fox, Jason M. Dierdorff, Eric D. Foster and Christopher M. Adams
Abstract：Diverse stresses including starvation and muscle disuse cause skeletal muscle atrophy. However, the molecular mechanisms of muscle atrophy are complex and not well understood. Here, we demonstrate that growth arrest and DNA damage-inducible 45a protein (Gadd45a) is a critical mediator of muscle atrophy. We identified Gadd45a through an unbiased search for potential downstream mediators of the stress-inducible, pro-atrophy transcription factor ATF4. We show that Gadd45a is required for skeletal muscle atrophy induced by three distinct skeletal muscle stresses: fasting, muscle immobilization, and muscle denervation. Conversely, forced expression of Gadd45a in muscle or cultured myotubes induces atrophy in the absence of upstream stress.
文献链接：Stress-induced Skeletal Muscle Gadd45a Expression Reprograms Myonuclei and Causes Muscle Atrophy.
