特定基因缺陷是导致肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD)的最常见原因,但是至今研究者也尚未确定它如何导致了这类疾病。通过这一抗体,Robertson等人追踪了关键基因C9orf72的编码蛋白。他们发现,这一基因编码的特定蛋白可以运输其他必需蛋白质进出运动神经元细胞核,即细胞的指挥中心。这一研究结果发表于神经病学年鉴(Annals of Neurology)。
特定基因缺陷是导致肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD)的最常见原因,但是至今研究者也尚未确定它如何导致了这类疾病。现在多伦多大学的研究者距离解密这一机制、提供新的治疗希望又近了一步。
“研究者已知40%的遗传性ALS由特定基因突变引起,但当前关于这一基因正常功能的研究甚少。”坦桑尼亚神经退行性疾病研究中心的Janice Robertson教授表示。“另一些学者则致力于研究基因突变如何导致疾病的发生。我们开发了第一个抗体,用于追踪基因在正常细胞和患病细胞中的作用。”
通过这一抗体,Robertson等人追踪了关键基因C9orf72的编码蛋白。他们发现,这一基因编码的特定蛋白可以运输其他必需蛋白质进出运动神经元细胞核,即细胞的指挥中心。这一研究结果发表于神经病学年鉴(Annals of Neurology)。
“我们发现,正常情况下,来自C9orf72的蛋白质围绕着运动神经元细胞核。” Robertson教授表示。“但是在ALS或FTD患者中,这种蛋白却向细胞外膜移动。当该蛋白离开原位,它便无法帮助其它蛋白进出运动神经元细胞核,细胞便会死亡。”、
下图:正常抗体围绕在运动神经元细胞周围(左),ALS患者抗体移动到细胞外膜(右)
这一运输通常依靠级联事件完成。DNA作为细胞指令官转录为RNA,RNA再为细胞制造出可以履行职责的蛋白质。就像一场接力赛那样,当C9orf72来源的蛋白质从细胞核周围消失,它便无法再运输其它能够维持细胞正常存活的蛋白质。
接下来,研究者想要了解C9orf72如何与蛋白质运输相关,以及这一通路上是否存在潜在的药物靶点。
“这一通路很容易成为现有药物的靶点,”文章的第一作者肖尚喜称,“如果我们能够重建这一通路的功能,使蛋白质回到细胞核中,我们便可以针对它制定治疗方案。”
Robertson的研究最有意义的结果就是为治疗ALS和FTD提供了希望。ALS是一类神经肌肉疾病,从轻度肌肉无力开始,一直进展到完全瘫痪。FTD和ALS联系十分密切,并且还会导致记忆丧失、习惯改变和言语及活动障碍。
“James Hunter为我们提供了经济支持,而他现在已经完全瘫痪了。” Robertson称。“他通过电脑程序用他的眼睛与人交流,但现在他的眼睛已经几乎不能活动了——这便是ALS。”
Robertson相信本研究和其他相关研究将会在ALS和FTD的治疗方面造成重大变革。“最近有四项重要发表均在讨论这条特异通路。我们离找到治疗方案更近了一步。”她表示。“我想感谢James Hunter、家庭ALS倡议(Family ALS Initiative)以及为这一研究捐献组织的家庭。最终,我们的目标是找到方案来治疗那些急需帮助的患者们。”
编译自:Katie Babcock. Mixed up cell transportation key piece of ALS and dementia puzzle. Medical Xpress. Oct 5, 2015.
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