Мышцы составляют от 30 до 40 процентов нашего тела и являются крупнейшими потребителями сахара и жира для получения энергии. Но если у людей накопилось слишком много топлива — например, если они страдают ожирением или не тренируются — AMPK не активируется, и организм не регулирует уровень сахара в крови должным образом.
Бэгли и его коллеги из Центра спортивных достижений Университета Фуллертона первыми испытали новый метод на мышечных клетках человека. Их новаторский метод был только что опубликован в Журнале прикладной физиологии.Используя образцы мышечных волокон человека, предоставленные Стэнфордским университетом и CSU Фуллертон, исследователи из лаборатории физиологии мышц Бэгли вручную выделяют отдельные мышечные волокна, каждое примерно вдвое меньше человеческого волоса. С помощью специальных микроскопов, пинцета и химических растворов они определяют тип волокна и подготавливают каждую ячейку для анализа белка.
Затем они доставляют клетки в CSU Fullerton, где белок анализируется с помощью новой машины под названием Protein Simple. «Мы можем с высокой точностью сказать, что происходит с белком AMPK в отдельных мышечных клетках», — сказал Бэгли.Новый метод позволяет исследователям изолировать и исследовать мышечные волокна гораздо более подробно, чем это было возможно раньше. «Раньше люди брали образец мышц и измельчали его — гомогенизировали — а затем проводили анализ этого большого измельченного образца», — сказал Бэгли. «Проблема в том, что жировые клетки, кровеносные сосуды, стволовые клетки и другие вещи смешиваются, а это означает, что могут быть ложноположительные или ложноотрицательные результаты».До недавнего времени исследователи диабета фокусировались на жировых клетках и клетках поджелудочной железы и других органов. Но, по словам Бэгли, мышцы — это самый большой резервуар сахара в организме. «Нам нужно заставить мышцы диабетиков использовать больше сахара, и активация AMPK — один из шагов, которые заставляют мышцы делать это».
Анализ, который проводит его лаборатория, можно использовать как часть программы фитнеса и тренировок для предиабетиков и других людей. Исследователи могли взять биопсию мышц до и после 12-16-недельного режима упражнений, чтобы увидеть, как адаптировались мышечные волокна.«Мы хотим знать на клеточном уровне — способно ли это мышечное волокно лучше использовать глюкозу?» — сказал Бэгли. «Затем он дает нам идеи о том, как это лечить. Его, вероятно, можно использовать, чтобы увидеть, могут ли определенные фармацевтические препараты влиять на белок AMPK».
В настоящее время Бэгли делится устройством Protein Simple с CSU Fullerton, но он ищет финансирование для одного, которое можно разместить в лаборатории физиологии мышц. Между тем, по его словам, этот новый метод анализа AMPK «поддерживает фундаментальный уровень молекулярной биологии мышц в 21 веке.
Теперь мы продолжим работать над ним».