Insuline-achtige groeifactor 2 (IGF2) is een belangrijke regulator van de differentiatie van spierstamcellen (MuSC), die essentieel is voor spiergroei en regeneratie. De onderliggende mechanismen waarmee IGF2 de MuSC-differentiatie controleert, worden echter niet volledig begrepen. In een recente studie onderzochten onderzoekers hoe de secretieroute van IGF2 de MuSC-differentiatie moduleert.

De secretoire route is een cellulair proces waarbij eiwitten van het endoplasmatisch reticulum (ER) naar de extracellulaire omgeving worden getransporteerd. In het geval van IGF2 wordt het uitgescheiden via een proces dat onconventionele eiwitsecretie (UPS) wordt genoemd en waarbij de conventionele ER-Golgi-plasmamembraanroute niet betrokken is.

De onderzoekers ontdekten dat MuSC's behandeld met IGF2 uitgescheiden via UPS een grotere differentiatie vertoonden vergeleken met degenen behandeld met IGF2 uitgescheiden via de conventionele route. Verdere analyse onthulde dat de UPS-gemedieerde uitscheiding van IGF2 leidde tot de activering van de extracellulaire signaal-gereguleerde kinase (ERK) signaalroute, die cruciaal is voor MuSC-differentiatie.

Om de rol van ERK-signalering bij IGF2-gemedieerde MuSC-differentiatie te bevestigen, gebruikten de onderzoekers een specifieke remmer van ERK en merkten ze op dat deze de differentiatie blokkeerde van MuSC's behandeld met IGF2 uitgescheiden via UPS. Dit geeft aan dat ERK-signalering essentieel is voor de differentiatiebevorderende effecten van door UPS uitgescheiden IGF2.

Bovendien identificeerden de onderzoekers een specifiek vrachtreceptoreiwit, sortiline, dat betrokken is bij de UPS-gemedieerde uitscheiding van IGF2. Ze ontdekten dat de interactie tussen IGF2 en sortiline cruciaal is voor de differentiatiebevorderende effecten van IGF2.

Samenvattend toont deze studie aan dat de secretieroute van IGF2 een cruciale rol speelt bij het bemiddelen in MuSC-differentiatie. De UPS-gemedieerde uitscheiding van IGF2 bevordert MuSC-differentiatie door de ERK-signaleringsroute te activeren en vereist de betrokkenheid van het cargo-receptoreiwit sortiline. Het begrijpen van deze mechanismen zou nieuwe inzichten kunnen opleveren voor het ontwikkelen van therapeutische strategieën om spierregeneratie en -herstel te verbeteren bij aandoeningen zoals spierblessures en spierdystrofieën.