예상치 못한 발견

이스트 캐롤라이나 대학의 연구자들은 발의 근육이 산소 없이 작동하는 방식 때문에 다른 근육과 근본적으로 다르게 보인다는 사실을 발견했습니다. 그들의 문의는 이제 막 이유를 알아내기 시작했습니다.

골격근은 호흡, 움직임, 온도 조절에 사용됩니다. 이는 에너지 잠재력을 유지하는 데 필요하기 때문에 산소를 통해 산소를 공급하는 생명 활동이라고 Brody School의 해부학 및 세포 생물학과 교수이자 생리학 교수인 Espen Spangenburg는 말했습니다. 의학.

발의 빨간색으로 강조 표시된 부분은 인간 발의 짧은 손가락 굴근 근육의 위치를 ​​나타냅니다. (사진=위키미디어 커먼스 제공)

짧게 FDB인 단지굴근은 포유류의 발에 위치한 골격근입니다. FDB는 근육이 다양한 유형의 생리학적 측정을 수행할 수 있기 때문에 생물학적 실험에 일반적으로 사용됩니다.

Spangenburg는 주로 골격근을 연구하지만 몇 년 전 동료 Brody 연구원인 Joseph McClung의 말초 동맥 질환 치료법을 조사하는 연구에 참여했습니다. 이 연구는 전임상 모델에서 피험자의 사지로의 혈류 감소를 요구했으며 FDB는 심장에서 가장 먼 근육이기 때문에 혈류 제한으로 인한 손상 징후를 가장 먼저 보여야 했습니다.

하지만 그런 일은 일어나지 않았습니다.

"내 연구실의 한 사람이 들어와서 내 사무실에 그의 물건을 던졌습니다. 그는 정말 화가 났어요."라고 Spangenburg는 말했습니다. "그는 '나는 이 근육을 죽게 할 수 없어'라고 말했고 그는 그것에 대해 정말 화를 냈습니다. 나는 계속 그를 보면서 '잠깐, 우리가 이 모든 일을 잘못하고 있는 것 같다'고 생각했습니다."

혈액의 흐름과 산소의 흐름을 제한하여 근육이 죽지 않는다면 아마도 이상한 일이 일어날 수도 있다고 Spangenburg는 생각했습니다. 그는 현재 과학이 불가능하다고 말하는 조건에서 근육이 살아남는 이유를 알아내기 위해 팀의 초점을 바꿔야 했습니다.

Spangenburg와 그의 팀이 연구한 FDB 샘플은 영화 슈퍼히어로처럼 불멸의 존재는 아니었습니다. 여러 번의 모욕으로 인해 근육 조직이 붕괴되었지만 어떤 이유로 FDB는 다른 유형의 골격근보다 산소 없이도 훨씬 더 오래 생존할 수 있었습니다.

산소는 근육 수축 및 신경 전달과 같은 세포 과정에 필요한 분자인 ATP를 생성하기 위해 미토콘드리아 내에서 작동하기 때문에 골격근 기능에 필요합니다. 산소가 부족한 FDB 근육이 에너지 수요를 충족하기 위해 산소가 필요하지 않다면 Spangenburg 팀은 ATP를 제공할 수 있는 다른 메커니즘이 무엇인지 알고 싶었습니다.

근육 조직에 저장된 탄수화물을 분해하는 당분해는 실행 가능한 옵션처럼 보였고, 그들의 연구에서는 이것이 FDB 조직을 생존 가능하게 유지하는 에너지의 일부를 설명할 수 있다는 것을 발견했지만, 테스트 결과 해당작용만으로는 충분하지 않은 것으로 나타났습니다.

FDB 근육이 다른 근육과 다르게 행동하는 것처럼 보이는 이유는 무엇입니까?

Spangenburg는 당황했고 그의 팀을 처음부터 다시 시작했습니다. 그는 미토콘드리아와 암의 관계를 전문으로 하는 다른 ECU 연구원인 Kelsey Fisher-Wellman에게 연락했습니다. 두 실험실은 자원을 모아 수천 개의 단백질을 검사하고 이를 다른 근육 프로필과 비교함으로써 Spangenburg가 "발견 기반 접근 방식"이라고 부르는 작업을 시작했습니다. 그들은 FDB에 고유한 다수의 단백질을 확인했으며 FDB와 다른 골격근 간의 차이점을 설명하는 데 유망함을 보여주었습니다.

"우리는 에너지 기반의 것들을 많이 볼 것이라고 생각했지만 실제로는 그렇지 않았습니다. 근육이 환경을 제어하는 ​​​​방법이 있는 것 같습니다."라고 Spangenburg는 말했습니다. "우리가 생각한 것 중 하나는 최대 절전 모드입니다. 아직까지 이를 반증하지 못했습니다."

Fisher-Wellman은 Spangenburg의 연구실이 만든 발견은 근본적이며, 이는 이번 발견에서 밝혀진 포유류 생물학에 대한 잠재적 단서가 아직 고려되지 않은 광범위한 영향을 미칠 수 있음을 의미한다고 말했습니다.