肉毒杆菌毒素的新突破:研究揭示了肉毒杆菌毒素如何影响神经元存活

肉毒杆菌毒素的新突破:研究揭示了肉毒杆菌毒素如何影响神经元存活
在左边,一个正常的神经元。在右侧,肉毒杆菌型毒素诱导的神经元死亡。Botox是A型A.信用:Dong Lab。

肉欧宝娱乐地址毒杆菌毒素被认为是一种食物毒素和生物恐怖威胁,这是有充分理由的。这些细菌毒素只需要少量就可以阻断控制肌肉的神经细胞发出的信号。当毒素麻痹人体需要呼吸的肌肉时,人们就会死亡。

这就是肉毒杆菌毒素和肉毒杆菌中毒疾病的致命一面,其发病率随着更安全的出现而下降和处理。但其中的七个主要它的品牌名称肉毒杆菌毒素更好地称为皱纹的类型。

除了美容spa,肉毒杆菌毒素现在被用于治疗越来越多的疾病。少量注射到身体的目标区域,它们就会减弱过度活跃缓解肌肉痉挛多发性硬化症患者的手臂会颤抖。它们甚至可以停止过多的出汗和减少。a型肉毒素和B型肉毒素是美国唯一批准的两种肉毒素用于治疗和美容用途,但其他类型正在探索作为潜在的治疗毒素。

肉毒杆菌毒素的作用通常会持续几个月,因此需要反复注射以保持治疗效果。这种长期接触提出了一个关键的问题:肉毒杆菌毒素除了能暂时缓解过度活跃的神经元,是否有可能导致不可逆的吗?

现在,哈佛医学院的研究人员调查了所有七种肉毒杆菌毒素对神经元存活的影响。他们发现,并非所有的肉毒杆菌毒素对神经元都同样安全。最近在写自然通讯他们报告说,7种肉毒杆菌毒素中的2种,C型和E型,都能诱导培养的啮齿动物神经元和人类运动神经元变性

董敏说:“肉毒杆菌毒素如果只是阻断神经元和肌肉之间的信号,预计不会导致神经元死亡,这是这类毒素的既定行为模式。”HMS在新英格兰灵长类动物研究中心微生物学和免疫生物学和神经科学部门的独立讲师,论文的高级作者。“早在20世纪80年代就有研究发现,接触C型毒素后神经元会死亡。其机制仍是一个谜,但它为肉毒杆菌毒素是否会影响额外的神经元功能敲响了警钟。”

Dong一直在研究肉毒杆菌毒素十多年来,发展检测2004年毒素的方法并于2006年确定了肉毒杆菌的受体,随后于2009年在新英格兰灵长类动物研究中心建立了他的实验室。董先生和他的博士后同事彭立生(该研究的第一作者)对C型毒素的早期观察结果很感兴趣,他们设计了一些试验来检验所有七种肉毒毒素对神经元存活的影响。他们的研究不仅证实了之前对C型毒素的观察,而且还揭示了E型毒素是第二种能导致神经元死亡的毒素。

神经元死亡的机制是什么?为什么它只对C型和E型起作用,而对其他肉毒杆菌毒素不起作用?董先生和他的同事们发现,答案就在于每种毒素攻击宿主蛋白的类型。

所有肉毒杆菌毒素通过攻击神经元内由三种蛋白质组成的复合物来关闭神经元向肌肉发出的信号。事实证明,这三种蛋白质中的两种,即syntaxin 1和SNAP-25,不仅从神经元释放信号,而且还执行了神经元质膜循环的基本管理过程。C型毒素攻击syntaxin 1,而E型毒素攻击SNAP-25。由此造成的质膜循环的阻塞导致神经元的死亡。

与syntaxin 1和SNAP-25相比,复合物中的第三种蛋白质,称为synaptobrevin,不参与循环过程。这就解释了为什么B型、D型、F型和G型毒素都能攻击突触brevin,却不会导致神经元死亡。

肉毒杆菌素(A型血)的研究结果更为复杂。肉毒杆菌毒素攻击SNAP-25,但不会导致神经元死亡。临床数据也表明,肉毒杆菌毒素是安全的神经元存活在患者。Dong和他的同事发现了原因:E型比a型从SNAP-25中切割出更大的片段,对SNAP-25的功能造成更广泛的损害。相比之下,被A型裂解的SNAP-25仍然可以支持神经元的基本质膜循环。

但科学家发现,毒素类型的安全性不是绝对的。一旦通过A型裂解捕获量25,它会降低其耐受额外突变和神经元缺陷的能力。

“肉毒杆菌素一般来说是安全的,”董说,“但当我们在实验中引入SNAP-25突变时,它会导致神经元死亡。”这种情况是否会发生在罕见的患者中还需要进一步研究。”

Dong说,syntaxin 1和SNAP-25对神经元存活至关重要的发现,也可能有助于更好地理解神经退行性疾病中神经元死亡的过程。

“Syntaxin 1和SNAP-25与神经退行性疾病有关,我们的数据表明,质膜回收的中断可能是一个贡献因素。”

至于临床应用,建议谨慎。

“我们必须小心使用哪种肉毒杆菌我们可以用在病人身上。”“根据我们的发现,C型和E型毒素不应该用于人类。”


进一步探索

转基因肉毒杆菌毒素可能在医学上有更广泛的作用

更多信息:Peng, L.等。肉毒杆菌神经毒素的细胞毒性揭示了syntaxin 1和SNAP-25在神经元存活中的直接作用,Nat Commun。2013年2月12日,4:1472。DOI:10.1038 / ncomms2462
期刊信息: 自然通讯

由...提供哈佛医学院
引用:肉毒杆菌毒素的新方法:研究揭示了肉毒杆菌毒素如何影响神经元存活(2013年3月27日),2021年5月3日从//www.puressens.com/news/2013-03-wrinkle-botox-reveals-botulinum-toxins.html检索
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