调控Follistatin基因促进全身骨骼肌细胞增生及改善运动功能的研究

探讨如何促进萎缩的骨骼肌细胞增生并改善运动功能是目前神经肌肉疾病的研究热点。我组前期研究发现，利用Follistatin竞争性阻断Myostatin既能促进骨骼肌细胞增生，又能改善运动功能；但局部肌肉注射难以改善全身肌肉病变，全长Follistatin对生殖功能的不良影响亦限制了其临床应用。我们假设1、腹腔注射更利于全身治疗；2、Follistatin氨基端在促进肌肉增长方面作用重要。为验证上述假设，本研究拟以AAV9为载体，正常ICR鼠为研究对象，进行1、腹腔注射和肌肉注射两种治疗方法的比较；2、全长及含有突变氨基端Follistatin在促进肌肉生长和运动功能改善方面的比较。寻找更适合临床应用的治疗方法，及能促进全身肌肉增生且不影响生殖功能的Follistatin基因片段，为肌肉疾病动物模型的基因治疗提供实验依据，最终应用于各类肌肉疾病患者，减少其致残率，有重要的临床意义和社会价值。

本课题采用正常ICR小鼠为研究对象，AAV9为载体，全长Follistatin、无氨基端的follistatin-N（-）、含突变氨基端的follistatin-N（mutated）及含双结构域I的FSTII为目的基因，研究AAV介导的Follistatin基因在体内的作用及Follistatin不同结构域的作用及其机制。通过本课题研究，我们不仅探讨了全长Follistatin是否能促进全身骨骼肌增生及其对其他系统的影响；还首次通过体内实验对Follistatin蛋白氨基端在促进骨骼肌增生中的作用及其可能的机制进行了探索。研究结果显示：1、全长Follistatin既能促进全身骨骼肌增生，又能改善运动功能，并使全身脂肪明显减少；2、Follistatin-N（-）及Follistatin-N（mutated）均不能使骨骼肌增生，但能使全身脂肪减少，这说明Follistatin氨基端在竞争性阻断Myostatin，促进骨骼肌增生和运动功能增强的过程中发挥着重要的作用；3、通过对Luciferace报告系统的研究发现，Follistatin促进全身脂肪减少与Activin蛋白相关。本研究为最终应用AAV介导的基因治疗肌肉疾病动物模型和各类肌肉疾病患者提供了实验依据，也为探索Follistatin在脂肪等代谢过程中的应用提供了初步的研究结果，有着重要的临床意义和社会价值。