辅助分子伴侣Bag3在肌原纤维肌病病理机制中的作用

Myofibrillar myopathy is a group of heterogeneous muscle disorders characterized by Z band disarray and myofibril dissolution. Currently no specific treatment is available for this disease. Our neuromuscular centre has diagnosed 10 myofibrillar myopathies based on clinical, myopathological and genetic findings, including one with BAG3 mutation. The common muscle biopsy changes include aberrant protein aggregates in myofibers and increased central nuclei. There are at least 10 genes that are associated with myofibrillar myopathy. The mechanism of how different mutated genes lead to similar myopathological changes remains unclear. Recent studies have found that the cochaperone Bag3 maintains cell homeostasis by participating sarcomere assembly, exerting an anti-apoptotic effect and assisting protein autophagy, and also has an important role in promoting cell mitosis. We propose that Bag3 holds a pivotal position in two of the main pathological processes of myofibrillar myopathy, ie. protein autophagy deficit and central nucleus formation. The present study intends to establish an in vitro model of Bag3 myofibrillar myopathy, investigate the effect of the mutated Bag3 on muscle precursor cell autophagy and mitosis，and explore the possibility of Bag3 overexpression rescuing disease phenotype, in an attempt to offer a therapeutic target for myofibrillar myopathy.

肌原纤维肌病是一组以横纹肌Z线紊乱、破坏及肌原纤维溶解为病理特点的肌肉疾病，目前尚无有效治疗方法。近几年我们通过肌肉病理和基因检测确诊了10例肌原纤维肌病，发现患者肌肉均具有肌纤维内异常蛋白、多个中央核肌纤维增多等病理改变。已明确的与肌原纤维肌病相关的突变基因有10个，然而不同基因突变如何导致相似肌肉病理改变的机制目前尚不明确。最近研究发现辅助分子伴侣Bag3不仅通过参与组装肌节、抗肌纤维凋亡和调节多个蛋白的自噬等维持细胞内环境稳态，还在细胞动态有丝分裂过程中起到重要作用。我们推测Bag3在肌原纤维肌病中自噬缺陷及多个中央核肌纤维这两个共同病理机制中具有关键作用。本研究拟通过病毒转染人成肌细胞构建Bag3肌原纤维肌病细胞模型，探讨Bag3突变蛋白对成肌细胞自噬和有丝分裂的影响，观察过表达野生型Bag3蛋白是否能拯救肌原纤维肌病表型，为以Bag3做为切入点治疗肌原纤维肌病提供理论和实验依据。

肌原纤维肌病是一组以横纹肌Z线混乱、破坏以及肌原纤维溶解为病理特点的，主要累及骨骼肌和心肌的有遗传异质性的疾病。其中几乎所有已报道的BAG3相关肌原纤维肌病病例均携带 BAG3 c.626C>T(p.P209L)杂合突变，这种单个位点和肌原纤维肌病表型的强相关性提示该位点对BAG3在疾病累及组织，特别是横纹肌中的所起的生理作用至关重要。本研究建立了BAG3相关肌原纤维肌病细胞模型，完成BAG3P209L对细胞有丝分裂周期影响的研究，发现BAG3P209L 突变蛋白增强了BAG3促进细胞由G1进入S期的生理作用，而表达BAG3P209L 突变蛋白的细胞分裂更活跃，至少可以部分解释BAG3相关肌原纤维肌病患者肌纤维中央核增多的现象。本研究还总结了本院18例肌原纤维肌病患者的临床、病理学和遗传学特点，发现最常见的致病基因为DES，DES c.1256C>T错义突变为高频突变。肌原纤维肌病患者的周围神经受累主要表现为感觉运动型轴索型神经病，而BAG3突变相关肌原纤维肌病患者的周围神经受累最重。TTN基因突变可以常染色体显性、常染色体隐性，甚至常染色体半显性/隐性的方式遗传。细丝蛋白病中，FLNC 16号类Ig域突变导致肢带型肌无力，18号类Ig域突变导致远端型肌病。本研究同时进行了对本院诊断的111例炎性肌病患者肌肉病理特点的分析总结，发现MHC-I和MHC-II免疫组化染色对炎性肌病诊断的敏感度和特异度较高，如双染色阳性在皮肌炎诊断中的敏感度和特异度更是达到了0.963和1.000。多肌炎患者肌肉的浸润炎细胞以CD8+T细胞为主，主要分布在肌内膜和肌束膜；皮肌炎患者的炎细胞以CD4+ T细胞为主，主要分布在血管周围和肌束周。短期的激素治疗（四周）对炎性肌病患者的MHC-I、MHC-II阳性率及炎细胞数量并无明显影响。在肌炎特异性抗体中，抗SRP抗体阳性患者肌肉受累最重，表现为肌力最差，肌酸激酶水平和坏死肌纤维数量最高；抗MDA抗体阳性患者的肌肉病理改变最轻。抗NXP2和抗TIFγ抗体阳性肌肉表现典型的皮肌炎病理改变，即有最多凿空纤维和束周萎缩。而在抗合成酶抗体中，抗Jo-1抗体与束周坏死现象最相关。