Lihakset ovat tärkeitä paitsi liikkumisen mahdollistajina myös elimistön aineenvaihdunnan säätelijöinä. Lihassoluilla on uskomaton kyky sopeutua esimerkiksi rankan urheilutreenin aiheuttamaan rasitukseen ja korjata siitä aiheutuvat lihasvauriot.
Prox1-geeni osallistuu normaaliin sikiönkehitykseen ja ohjaa muun muassa maksan, imusuonten ja silmän linssin kehittymistä. Geenillä on kuitenkin myös synkkä puolensa: sillä on merkittävä rooli esimerkiksi paksusuolen syövän kehittymisessä (Duodecim 2014).
Wihurin tutkimuslaitoksen ja Helsingin yliopiston tutkijat ovat nyt havainneet, että Prox1-geeni toimii aktiivisesti myös aikuisen lihaksen kantasoluissa, niin kutsutuissa satelliittisoluissa.
– Huomasimme yllätykseksemme, että satelliittisolut eivät pystyneet muodostamaan uusia lihassäikeitä ilman Prox1-geeniä – geenin toiminta on siis välttämätöntä lihasvaurioiden korjaamisessa, kertoo tutkimusta johtanut akatemiatutkija, dosentti Riikka Kivelä.
Tutkijat havaitsivat myös, että Prox1 ilmenee niin sanotuissa hitaissa lihassoluissa, jotka ovat erikoistuneet tuottamaan voimaa pitkäkestoisesti käyttäen rasvahappoja energianlähteenä. Noin puolet kaikista ihmisen lihassoluista on näitä hitaita lihassoluja. Tarkemmissa tutkimuksissa kävi ilmi, että Prox1-geenin siirtäminen hiiren nopeisiin lihaksiin muutti ne hitaiden lihasten kaltaisiksi, kun taas Prox1-geenin poistaminen lisäsi lihassolujen nopeita ominaisuuksia.
– Olemme siis löytäneet uuden mekanismin, joka vaikuttaa lihasten kantasolujen erilaistumiseen ja lihaksen solutyypin säätelyyn. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia lihas- ja aineenvaihduntasairauksien tutkimukseen. Prox1 geenin yksilölliset erot liittyvät myös herkkyyteen saada tyypin 2 diabetes. Prox1 geenin aktivaatio paksusuolensyövässä puolestaan tekee kasvaimesta nopeammin etenevän. Uusista löydöksistä saataneen näihinkin vaikutuksiin lisäselvyyttä, Kivelä sanoo.
Tutkimus on julkaistu Nature Communications -lehdessä.
Lisätietoja:
Akatemiatutkija Riikka Kivelä, LitT, Dos.
Sähköposti: riikka.kivela@helsinki.fi
Viite: Riikka Kivelä, Ida Salmela, Yen Hoang Nguyen, Tatiana V. Petrova, Heikki A. Koistinen, Zoltan Wiener, Kari Alitalo. The transcription factor Prox1 is essential for satellite cell differentiation and muscle fibre type regulation. Nature Communications 12 Oct 2016. DOI 10.1038/NCOMMS13124