这是一种罕见而悲惨的癫痫

糖原“制造”错误来源的发现揭示了致命疾病
电子显微镜图像显示,由于lafora基因突变,当过量的磷酸盐附着时,糖原分子(左)如何变得结构异常(右)。来源:印第安纳大学医学院

一项新的研究为一种罕见而致命的癫痫拉福拉病的生物化学提供了关键的见解,这是一种通常发生在青少年儿童身上的遗传疾病。这种疾病的特点是糖原(葡萄糖的一种储存形式)在大脑中,特别是在神经元中积聚“破坏”形式。现在看来,这些错误和它们引起的结构问题都是因为通常生成糖原的酶容易出错细胞代谢

这种酶,被称为合酶通常附着在葡萄糖分子上,但偶尔也会结合一个游离的磷酸盐分子。我们大多数人依赖另一种叫做拉福林的酶来修复这些错误。在拉福拉病患者中,许多人携带拉福拉蛋白的突变版本,这些磷酸分子被允许积聚,产生印第安纳大学医学院的彼得·罗奇所说的“糖原错误”,并在许多器官中形成称为拉福拉体的沉积物,最具破坏性的是在神经元中。

“我们认为这是一个催化错误,”罗奇说。“这个错误的破坏性已经足够大了,应该有一种机制来消除它。”罗奇将这种代谢纠正机制与修复过程进行了比较

他解释说,糖原分子可以非常大,这些分子不断降解和重建。因此,磷酸盐的含量会不断增加,直到影响糖原的整体化学性质。这就解释了为什么这种疾病的症状需要一段时间才能出现。拉福拉病的症状通常出现在青少年时期。癫痫病及其神经系统症状会逐渐恶化,通常在10年内导致死亡。

早期研究表明,磷酸糖原可以通过拉弗林特释放,过量的磷酸积累在糖原中会影响糖原的结构和性质。罗奇和他的同事们开始研究额外的分子细节。

他们的第一个问题是磷酸是如何进入糖原的。他们怀疑可能有一种特殊的酶负责,但却发现糖原合成酶是问题的根源。这种酶错误地以每10,000个葡萄糖中有一个磷酸盐的速度吸收磷酸盐。罗奇的团队还发现了这些磷酸盐在糖原分子上的确切位置,他说这是一项相当困难的壮举,因为磷酸盐是分子中如此罕见的成分。

这项工作证明了基础科学对于临床相关发现的重要性。“真正的关键是找到糖原合成酶负责引入罗奇说。

他继续说,有可能专门限制大脑中糖原合成酶的活动。虽然人们希望注意不要破坏身体其他部位的这种酶,但早期的研究表明,大脑中缺乏糖原的小鼠似乎功能正常。

“因此,”研究人员在结论中写道,“选择性抑制脑糖原合成酶可能为拉福拉病提供一种可行的治疗干预,目前还没有有效的治疗方法。”

至于未来,罗奇说,还有另一种基因也可能导致拉福拉病,他的团队也打算找出潜在的机制。


进一步探索

神经元中糖的积累可以解释几种神经退行性疾病的起源

所提供的细胞出版社
引用:对一种罕见而悲惨的癫痫的答案(2011年3月1日)检索于2022年6月3日从//www.puressens.com/news/2011-03-rare-tragic-epilepsy.html
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