台湾的中国医科大学研究者指出褪黑素通过增加Pax7的表达改善肌肉损伤和分化

扩大骨骼肌的恢复能力是一个重要的问题。许多生理和疾病过程是骨骼肌健康和功能的危险因素。在肌肉营养不良期间，出现了与骨骼肌降解和萎缩有关的蛋白质标记物，包括骨骼肌萎缩泛素连接酶阿托金-1、肌肉环指-1(MURF-1)和MURF-2，以及肌肉生长抑制素。

在肌肉再生过程中出现了特定的成肌标志物，包括成肌分化(MyoD)、配对蛋白7(Pax7)和胰岛素样生长因子1(IGF-1)。营养不良和肌肉生成的这些标志对肌肉分化和维持肌肉功能都很重要。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36923937/

近日，来自台湾的中国医科大学研究者们在Int. J. Biol. Sci.杂志上发表了题为“Melatonin improves muscle injury and differentiation by increasing Pax7 expression”的文章，该研究数据支持褪黑素迅速挽救骨骼肌分化的假设，因此褪黑激素/Pax7轴可以作为优化损伤后肌肉愈合的重要治疗靶点。

在肌肉发生过程中，肌肉损伤和再生之间的平衡是维持肌肉功能的关键。褪黑素被公认为参与神经保护活动、免疫系统调节和抑制炎症反应。这项研究旨在提供证据，证明褪黑素可以改善骨骼肌分化过程中的肌肉再生。

研究者首先克隆了一个稳定表达Pax7基因敲除的C2C12细胞的细胞系。然后，研究者研究了用褪黑激素处理生长培养液和分化培养液后肌肉降解和再生的标志物。RNA测序结果的生物信息学分析表明，褪黑素调节肌肉分化，Wnt级联参与肌肉分化的机制。

对miRNA在线数据库的筛选表明，miR-3475-3p是Pax7上的一个特异结合位点，是Pax7的负调控因子，参与了褪黑激素诱导的肌肉分化。然后，研究者研究了褪黑素在甘油诱导的小鼠骨骼肌损伤早期阶段的治疗效果。Rotarod表现、微型计算机断层扫描和免疫组织化学结果显示，褪黑素诱导的Pax7表达增加迅速挽救了甘油诱导的肌肉损伤中骨骼肌的分化，并改善了肌肉纤维的形态。

褪黑素/Pax7轴对骨骼肌损伤的体外和体内影响示意图

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36923937/

综上所述，研究者们首次证明了褪黑素诱导的Pax7表达增加导致体外骨骼肌分化，从而在体内快速挽救甘油诱导的肌肉损伤。本研究数据表明，褪黑素/Pax7轴可能是肌肉分化的重要治疗靶点。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Chen-Ming Su et al. Melatonin improves muscle injury and differentiation by increasing Pax7 expression. Int J Biol Sci. 2023 Jan 22;19(4):1049-1062. doi: 10.7150/ijbs.79169.