香港科技大学19日宣布，生命科学部邬振国及其研究团队在骨骼肌干细胞中，首次发现一具重要功能的新型蛋白质分子Pax3/7BP，该发现有助推动发展用骨骼肌干细胞治疗与肌肉相关的疾病，包括各类肌肉萎缩症。
在动物包括人类发育的不同阶段，骨骼肌干细胞起着不同的作用，例如在年幼动物中它们主要参与正常骨骼肌的生长；在成年动物中，它们则负责因损伤引起的肌肉再生。在骨骼肌中，Pax7为骨骼肌干细胞中特有的蛋白质分子，并对年幼动物的骨骼肌干细胞起着重要作用。邬振国及研究团队利用酵母双杂交的筛选方法，他们成功发现一种从未被研究过的新型蛋白质分子，并将它命名为Pax7及Pax3结合蛋白质(Pax3/7BP)。
邬教授团队发现Pax7和Pax3/7BP对年幼动物中骨骼肌干细胞的分裂生长的作用尤其重要。Pax3/7BP可以促进Pax7和一种特异的组蛋白修饰酶复合物结合，以调控众多Pax7靶基因的表达。进一步的研究揭示了Pax7的两个靶基因，它们均受Pax7、 Pax3/7BP及组蛋白修饰酶的共同调控，并参与调控骨骼肌干细胞的分裂生长。
此项突破性的科研成果，加深了科学界对骨骼肌干细胞中Pax7作用的了解，并对有关以骨骼肌干细胞治疗与肌肉相关疾病的研究，包括各类肌肉萎缩症等，有着重大的裨益；骨骼肌干细胞还可以用来加速肌肉损伤后的肌肉再生，以及增强老年人肌肉的力量和功能。此项崭新的发现已在干细胞研究领域的顶尖学术期刊《Cell Stem Cell》发表。
该项研究由来自深圳北京大学-香港科技大学医学中心的刁亚锐博士具体负责，并获香港科大邬振国教授、香港中文大学王华婷教授及孙昊教授研究团队其他成员的协助；研究得到香港研究资助局和香港科大分子神经科学国家重点实验室的支持。
美国爱荷华州大学的研究人员在研究骨骼肌萎缩的形成原因时发现，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。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。
研究人员认为Gadd45a是骨骼肌萎缩的总开关，关闭Gadd45a后可以阻止肌肉萎缩。
Pax3/7BP Is a Pax7- and Pax3-Binding Protein that Regulates the Proliferation of Muscle Precursor Cells by an Epigenetic Mechanism
Yarui Diao, Xing Guo, Yanfeng Li, Kun Sun, Leina Lu, Lei Jiang, Xinrong Fu, Han Zhu, Hao Sun, Huating Wang, Zhenguo Wu
In mouse skeletal muscles, Pax7 uniquely marks muscle satellite cells and plays some important yet unknown functions at the perinatal stage. To elucidate its in vivo functions, we initiated a yeast two-hybrid screening to look for Pax7-interacting proteins and identified a previously uncharacterized Pax7- and Pax3-binding protein (Pax3/7BP). Pax3/7BP is a ubiquitously expressed nuclear protein, enriched in Pax7+ muscle precursor cells (MPCs), and serves as an indispensable adaptor for Pax7 to recruit the histone 3 lysine 4 (H3K4) methyltransferase (HMT) complex by bridging Pax7 and Wdr5. Knockdown of Pax3/7BP abolished the Pax3/7-associated H3K4 HMT activity and inhibited the proliferation of Pax7+ MPCs from young mice both in culture and in vivo. Id3 and Cdc20 were direct target genes of Pax7 and Pax3/7BP involved in the proliferation of Pax7+ MPCs. Collectively, our work establishes Pax3/7BP as an essential adaptor linking Pax3/7 with the H3K4 HMT to regulate the proliferation of MPCs.
