移动的能力是日常生活的重要组成部分。这运动或肌肉骨骼的系统身体由肌肉，骨骼，肌腱，韧带，关节，软骨和其他结缔组织组成。运动功能的丧失由于疾病或受伤，可能导致残疾人的生命。在一个快速老化的社会中，维持和改善运动功能对于许多人来说可能是一个重大挑战。
但是有多种方法可以解决电动机故障。作为分子生物学家和骨科医生研究运动系统的人，我们认为它的一个关键部分被低估了 - 肌腱。
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什么是肌腱？
肌腱是将肌肉连接到骨骼的硬组织。肌腱允许袋鼠跳高25英尺（7.62米），每小时高达40英里（每小时64公里）。虽然他们的腿部肌肉很小，但袋鼠的高度发达肌腱的作用就像强大的弹簧。如果人们首先蹲下，人们也可以跳高，因为肌腱存储弹性能量这有助于推动它们向上。
在我们的研究中，我们发现肌腱中的一种特定蛋白质在肌腱愈合的方式中起着关键作用 - 该蛋白质中的遗传突变也可能提高运动性能。
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鉴定肌腱蛋白
肌腱损伤可能是难以治愈。大约肌腱受伤的60％导致骨关节炎这是由于关节中软骨破裂而产生的疾病，这可能会使运动变得更加困难。
为肌腱损伤开发治疗方法同样具有挑战性。原因之一是控制人体创建肌腱的基因的蛋白质，称为转录因子，未知。
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为了识别这些蛋白质，我们创建了一个目录在人体中的1,600个转录因子中。基于该目录，我们检查了哪些基因在基因工程小鼠的致命肌腱中活跃，发现一种称为MKX的蛋白质是肌腱健康健康的中心转录因子。xf187手机版
长期以来，研究人员认为肌腱是惰性组织无法像肌肉那样收缩的。但是我们与同事发现Ardem Patapoutian， 这诺贝尔奖持有人，该肌腱细胞表面上的一种特定蛋白质Piezo1可以感觉到肌腱何时进行中等运动并刺激MKX转录因子。
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压电和运动表现
然后，我们想知道Piezo1在运动表现中扮演的角色。我们对一个名为E756del的Piezo1的变体特别感兴趣，它在周围发现非洲血统的三分之一并认为在人们可以跳高。
因此，我们进行了基因工程的小鼠，以产生等效的鼠标版本的Piezo1 E756DEL蛋白，然后测试了他们的表现在不同的体育活动中，包括跳远和跑步机上跑步。令人惊讶的是，我们发现具有E756DEL蛋白质的小鼠能够在没有训练的情况下跳进大约1.6倍的小鼠，而没有E756DEL蛋白。肌腱中有压电1的小鼠也能够比没有压电的小鼠快1.2倍。
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为了确定哪个身体部位正在产生这种跳跃能力，然后我们创建了产生肌肉或肌腱的压电蛋白的小鼠。结果更加令人惊讶：肌腱中带有Piezo1的小鼠的跳跃能力以及整个身体的Piezo1的小鼠都可以提高其跳跃能力。然而，只有压电1的小鼠在肌肉中只能有任何跳跃能力的改善。
然后，我们决定测试压电1在人类运动表现中的作用。与Athlome财团这是一个国际运动基因组学组织，我们比较了91名奥运会牙买加短跑运动员和牙买加普通人群中108人的E756del基因的流行。我们发现54％的牙买加短跑运动员具有E756DEL的活跃基因，而大约只有30％的普通人群。
我们的发现表明，改变单个蛋白质（在这种情况下为E756DEL）可以在运动表现中发挥作用。对肌腱和人类运动系统的其他部分的进一步研究可以帮助改善肌肉骨骼疾病的治疗方法。
hiroshi asahara是Scripps研究所的分子医学教授。他获得了日本医学研究与发展署促进科学促进学会的国家卫生研究院的资助。xf187手机版
Ryo Nakamichi是斯克里普斯研究所分子医学的博士后研究员。
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