FDA批准的免疫调节药物意外地利用致命线粒体缺陷的小鼠
移植抗排斥药物雷帕霉素在细胞能量缺陷的小鼠模型中显示出意想不到的益处,线粒体。儿童病情,Leigh综合征,显示进步脑损伤,肌肉弱点,缺乏协调或肌肉控制,减肥,而且通常屈服于呼吸衰竭。
利氏综合征通常在婴儿出生的第一年就被诊断出来。受影响的儿童很少能活过6或7年。目前,这种疾病可由多种不同的潜在原因引起,并没有有效的治疗方法。
本周报告科学表达美国华盛顿大学(University of Washington)的研究人员说,他们发现,在利氏综合征小鼠模型中,雷帕霉素治疗“显著提高了存活率,并减缓了疾病进展”。该药物每日注射,可延迟神经系统症状的发作,减轻脑部炎症,防止脑部损伤。
对于大多数生命来说,经过治疗的小鼠通常呼吸,并没有抓住他们的腿,对小鼠的姿势和相关脑疾病的姿势特征。与未经处理的小鼠不同,它们可以平衡并在旋转线上运行,是一个微型日志滚动运动玩具。作者指出,在治疗小鼠组中的中位数和最大寿命都被引人注目地延伸。
这种鼠标条件的中位数寿命为50天。相比之下,治疗的男性生活在114天的中位数,女性111天。治疗组最长的存活率为269天,超过未经治疗的动物的三倍。
“由于对此或相关线粒体疾病的儿童治疗的潜在影响,”我们对调查结果感到兴奋,“研究顿大学病理学副教授Matt Kaeberlein博士博士。“类似的干预策略也可以证明对广泛的线粒体疾病或用于线粒体功能障碍导致的其他条件有用。”
线粒体缺陷减少了细胞可用的能量。耗尽会损伤或破坏重要组织。疾病的症状和严重程度取决于哪种类型的细胞受到影响,但在许多情况下,几种器官系统因线粒体发生故障的结果而差。
除了特定的线粒体疾病之外,它们的大多数遗传原产地,线粒体的下降或功能障碍也有助于许多常见的健康问题,包括某种形式的心脏病,癌症和肌肉,神经或与老化相关的肌肉变性。
Kaeberlein,其研究重点是延长生命的因素,一直研究雷帕霉素几年的抗衰老作用。像卡路里限制饮食一样的药物通过抑制MTOR来作用,这是对雷帕霉素的对手命名机械靶标的缩写。
Kaeberlein表示,“该研究表明,这种药物对MTOR的抑制可能对线粒体和能量产生的细胞产生重大影响。我们也知道雷帕霉素似乎慢慢衰老。我们不知道的是雷帕霉素对线粒体的影响是否对线粒体的影响是什么是雷帕霉素对正常老化和衰老相关疾病影响的主要部分。“
除了正常小鼠的衰老和寿命方面,Kaeberlein及其实验室决定研究雷帕霉素对小鼠的作用严重的线粒体缺陷。这鼠标模型对于Leigh综合征是在华盛顿博士博士博士的生物化学教授和Howard Hughes医学研究所调查员中创建的,是转基因小鼠模型的早期发起者之一。研究团队包括菲利普博士G. Morgan博士和Margaret M. Sedensky博士,来自西雅图儿童医院的麻醉和止痛药系,他学习线粒体疾病在病人。首席科学家是华盛顿大学病理科的西蒙·c·约翰逊。
在观察到对健康和生存的意想不到的好处后,研究小组通过检测接受治疗和未接受治疗的利氏综合征小鼠体内超过100种不同代谢物的水平,对代谢的影响进行了更仔细的研究。这些代谢物是用于产生能量的细胞组成部分和中间产物。研究小组发现,经过治疗的老鼠似乎燃烧更多的氨基酸和脂肪作为能量来源,而不是糖和葡萄糖。这消除了葡萄糖分解副产品的积累,包括乳酸。这些副产物可能是有毒的,在人类利氏综合征患者中可以看到高水平。
“该药物没有实质上改变线粒体组成。相反,这些小鼠似乎是通过代谢模式的转变绕过了线粒体的缺陷,”Kaeberlein说。“然而,我们还不能确切地解释这是如何拯救了利氏综合症的老鼠。”
因为这是一项小鼠的研究,所以证据表明雷帕霉素在Leigh综合征患者中将是必要的下一步。雷帕霉素已经有了FDA批准,包括预防器官移植排斥和治疗稀有形式的癌症;然而,该药物也具有副作用,这可能会限制其在非常幼儿中的效用。然而,Kaeberlein是乐观的,然而,即使雷帕霉素并没有被视为对Leigh综合征的治疗,这里所学的经验教训将为这种破坏性疾病铺平新疗法。“
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