HIF-1α 稳定作为肌肉减少症的新型治疗方法。 (HIF2)

支持者小组最近发表的两篇论文证明了缺氧诱导因子 1α (HIF-1α) 在肌生成过程中发挥的关键作用（Cirillo 等，2017a；Cirillo 等，2020）。 具体而言，研究表明，在生长培养基中 1% O2（缺氧）条件下处理增殖的小鼠成肌细胞 24 小时，然后在常氧条件（21% O2）下刺激分化 7 天，显示出具有 1.4- 的肥大性肌管的形成。与常氧对照相比，分化指数增加了倍数。 这些结果通过关键分化标记物的分析得到证实。 具体而言，与对照组相比，低氧预处理的成肌细胞的 MyoD 核定位、分化 3 天后的肌细胞生成素表达以及分化过程结束时的 MHC 表达分别增加了 3 倍、2.4 倍和 1.33 倍。 此外，我们在老年肌少症患者与年轻人的骨骼肌活检中证实了这些发现。 我们发现肌少症中 HIF-1α 及其靶基因以及卫星细胞主要干细胞标记物 PAX7 的表达降低，而萎缩标记物 MURF1 表达增加。 我们还从肌肉活检中分离出卫星细胞并在体外培养它们。 我们发现 HIF-1α 及其靶基因的药理学激活导致骨骼肌萎缩减少和 PAX7 基因表达激活。 总之，在这项工作中，我们发现 HIF-1α 在肌肉减少症中发挥作用，并参与卫星细胞稳态 (Cirillo et al., 2022)。

考虑到我们的初步数据，我们项目的第一部分将重点关注患者招募和临床特征。 具体来说，将对两个单独的组进行分析：肌少症组，由 60 名根据最新指南（> 65 岁）受肌少症影响的患者组成，对照组，由 45 名非肌少症患者（年龄在18 岁和 35 岁）。 该研究将按照医院伦理委员会的规则进行，并要求患者签署知情同意书才能参与该研究。 患者将被招募 24 个月，其中 6 个月用于数据分析。 招募将在 IRCCS Istituto Ortopedico Galeazzi 的常规骨科检查期间对计划进行骨科手术（骨关节炎、股骨近端骨折和 ALC 重建手术进行髋关节置换术）的患者进行。 患有合并症的患者，包括肥胖相关的肌肉减少症和糖尿病，将被排除在研究之外。 所有患者都将接受 (a) DXA 全身检查，可量化三种身体成分：骨矿物质、脂肪和无骨矿物质质量，(b) 手持测力仪以评估握力，以及 (c) 人体测量分析(BMI) 来估计身体脂肪。 将收集血样，通过血清学分析确定肌肉减少症的程度。 这涉及测量 III 型原胶原氨基末端前肽 (P3NP)、c 末端集聚蛋白片段 22 (CAF22)、骨粘连蛋白、鸢尾素、脂肪酸结合蛋白 3 (FABP3) 和巨噬细胞迁移抑制因子 (MIF)，其中被认为是肌肉减少症的主要候选生物标志物（Nogueira 等人，2019；Qaisar 等人，2020）。 招募患者后，该研究旨在确定肌少症期间 HIF-1α 信号传导的变化。 具体来说，将从肌肉减少症组和对照组收集通常在手术期间丢弃的多个骨骼肌活检组织，以建立多组学方法和组织学检测。 特别是，我们实验室将通过骨骼肌样品提取总蛋白，并使用 Seahorse 实时细胞代谢分析进行基于质谱和细胞生物能代谢测定的蛋白质组分析。 蛋白质组和代谢组数据的统计分析将重点关注 HIF 信号传导和线粒体活性之间的串扰变化。 蛋白质组结果将通过使用特定抗体的蛋白质印迹方法进行技术验证。 只有真正表达差异至少为 0.6 的蛋白质才会被考虑。 另一方面，骨骼肌活检也将用于组织学检查。 主要关注点是 1) 特异性抗体 PAX7 激活卫星细胞，2) 特异性抗体 MuRF1 定量骨骼肌萎缩，2) 以及使用针对 I 型肌球蛋白重链的特异性抗体改变肌纤维组成， IIA 和 IIB。