一种长期被认为保护染色体末端的蛋白质，被发现还有第二份工作：在受伤后防止肌肉干细胞变成脂肪和疤痕组织。宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员发现了这一意外的副业，这可能为肌肉萎缩症治疗指明方向，甚至揭示癌症生物学的奥秘。

这项发表在《科学进展》上的研究揭示，TRF2——传统上是端粒的盾牌——也保持了肌肉干细胞的遗传身份，使它们能够再生受损的肌肉。“多年来，TRF2一直被视为主要工作是保护染色体末端免受损伤或腐败的蛋白质，”资深作者、宾夕法尼亚大学医学院骨科外科副教授Foteini Mourkioti博士说。“但TRF2似乎不仅仅是保护DNA，它还是终生肌肉再生的关键。”

在实验室实验中，TRF2水平随着肌肉干细胞在静息、修复和更新之间循环，以精心编排的舞蹈方式升降。当研究人员从小鼠的肌肉干细胞中移除TRF2时，细胞并没有死亡——这一转折出乎意料——但它们失去了分子魔力。受伤后，受损区域没有重建健康的肌肉，而是充满了脂肪和疤痕组织。“这完全改变了我们对TRF2在这些细胞中作用的看法，”Mourkioti说。“身份的丧失对损伤后恢复是否可能具有严重影响。”

当团队在杜氏肌营养不良症的小鼠模型中测试TRF2的移除时，情节变得更加复杂。疾病加速，肌肉恶化加剧，小鼠寿命缩短。这种蛋白质的秘密是什么？它不仅仅停留在染色体末端；它还结合了基因组中的调控区域，其中许多包含称为G-四链体的二级DNA结构——这些结构正被视为癌症治疗靶点。

“我们发现TRF2通过这些二级DNA结构来保持肌肉干细胞的特性，并使其能够修复受损肌肉，”Mourkioti说。“这完全出乎意料。”

这一发现可能有助于解决一个生物学谜题：骨骼肌再生能力极强，但肌肉癌症却很少见。了解肌肉干细胞如何与其他组织不同地使用TRF2，有一天可能让研究人员在不引发癌症的情况下增强组织修复。Mourkioti和同事们正在探索这种不寻常的TRF2使用方式是否可能带来新的肌肉萎缩症治疗方法和癌症生物学见解。

这项研究得到了美国国立卫生研究院/国家关节炎和肌肉骨骼及皮肤病研究所的资助（R01 DK123356, R01s CA174904, GM101149, 和 FDN-143330），材料由宾夕法尼亚大学医学院提供。