Sulfur amino acid supplementation displays therapeutic potential in a C. elegans model of Duchenne muscular dystrophy.
Sulfur amino acid supplementation displays therapeutic potential in a C. elegans model of Duchenne muscular dystrophy.
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DOI：
10.1038/s42003-022-04212-z
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发表时间：
2022-11-16
影响因子：
5.9
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
肌营养不良蛋白基因突变会导致杜氏肌营养不良症 (DMD)，这是一种常见的肌肉疾病，表现为肌肉无力、萎缩和退化。 DMD 病理生理学的一个新兴主题是气体递质硫化氢 (H2S) 的肌内缺陷。在这里，我们展示了秀丽隐杆线虫 DMD 模型显示 H2S 水平降低以及硫代谢所需基因表达降低。这些减少可以通过增加含硫氨基酸（L-蛋氨酸、L-同型半胱氨酸、L-半胱氨酸、L-谷胱甘肽和L-牛磺酸）的生物利用度来抵消，主要通过改善钙调节、线粒体结构和延迟肌肉细胞死亡来延长健康寿命。此外，我们发现，尽管所需的健康保护途径相似，但含硫氨基酸与 H2S 施用之间的保存机制存在明显差异。我们的结果表明，DMD 中的 H2S 缺乏可能是由硫代谢改变引起的，并且调节该途径可能通过多种进化保守机制改善 DMD 肌肉健康。杜氏肌营养不良症的秀丽隐杆线虫模型揭示了硫代谢紊乱在该疾病中的潜在作用，从而揭示了补充硫氨基酸的治疗潜力。
Mutations in the dystrophin gene cause Duchenne muscular dystrophy (DMD), a common muscle disease that manifests with muscle weakness, wasting, and degeneration. An emerging theme in DMD pathophysiology is an intramuscular deficit in the gasotransmitter hydrogen sulfide (H2S). Here we show that the C. elegans DMD model displays reduced levels of H2S and expression of genes required for sulfur metabolism. These reductions can be offset by increasing bioavailability of sulfur containing amino acids (L-methionine, L-homocysteine, L-cysteine, L-glutathione, and L-taurine), augmenting healthspan primarily via improved calcium regulation, mitochondrial structure and delayed muscle cell death. Additionally, we show distinct differences in preservation mechanisms between sulfur amino acid vs H2S administration, despite similarities in required health-preserving pathways. Our results suggest that the H2S deficit in DMD is likely caused by altered sulfur metabolism and that modulation of this pathway may improve DMD muscle health via multiple evolutionarily conserved mechanisms. A C. elegans model of Duchenne muscular dystrophy reveals a potential role for disrupted sulfur metabolism in the disease and thus the therapeutic potential of sulfur amino acid supplementation.
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影响因子：
5.2
作者：
Gaffney, Christopher J.;Pollard, Amelia;Szewczyk, Nathaniel J.
通讯作者：
Szewczyk, Nathaniel J.
影响因子：
4.9
作者：
Lesanpezeshki L;Qadota H;Darabad MN;Kashyap K;Lacerda CMR;Szewczyk NJ;Benian GM;Vanapalli SA
通讯作者：
Vanapalli SA
影响因子：
1.9
作者：
Kim, Sunkyung;Campbell, Kimberly A.;Valdez, Rodolfo
通讯作者：
Valdez, Rodolfo
影响因子：
3.5
作者：
Brouilly, Nicolas;Lecroisey, Claire;Gieseler, Kathrin
通讯作者：
Gieseler, Kathrin
DOI：
10.3390/antiox11050801
发表时间：
2022-04-20
期刊：
Antioxidants (Basel, Switzerland)
影响因子：
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作者：
通讯作者：
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