缓解神经的能源使用可以治疗神经退化

索尔克研究所的科学家表明fda批准的药物促进脑细胞的健康通过限制他们的能源消耗。像删除不必要的照明从财政困难家庭为了节省电费,这叫做rapamycin-prolongs病变神经元的存活,迫使他们减少蛋白质生产保护细胞能量。

雷帕霉素可以延长寿命,减少在广泛的疾病症状,在细胞水平上,减缓蛋白质的速度。但是新索尔克的研究,发表在《华尔街日报》eLife表明,雷帕霉素也可能目标的神经损害与利综合征有关,一种罕见的基因疾病,和潜在的其他形式的神经退化。

“我们的研究表明,蛋白质产量神经元是主要的能源和应用者利综合症的神经元退化,因为他们不能维持足够高水平的能量,”托尼•亨特说雷纳托杜尔贝科椅子和美国癌症协会教授索尔克的分子和细胞生物学实验室,谁领导了这项研究。

先前的研究雷帕霉素,块能量传感器的关键细胞发现,它可以改变免疫系统,延长寿命和治疗疾病,包括红斑狼疮和阿尔茨海默氏症。研究人员认为,药物预防阿尔茨海默氏症的神经退化通过鼓励细胞降解受损组件和聚合的蛋白质。但最近的数据暗示,药物也可能影响线粒体,细胞器,作为细胞的强国,产生能量的形式三磷酸腺苷(ATP)。

郑、猎人实验室研究助理,已经是研究细胞的特性受到利综合征,其遗传神经退化引起的线粒体DNA的突变,降低了ATP生产。郑想知道雷帕霉素会影响神经元线粒体病的困扰。他和猎人与生锈的计的实验室,教授索尔克实验室的遗传学和持有人Vi和约翰·阿德勒的椅子与年龄相关的神经退行性疾病研究。郑,一起和利波伊尔,然后在计的实验室研究员,现在主管索尔克的干细胞核心,产生病变的神经元通过利综合症患者的皮肤细胞,重组成干细胞然后哄骗他们发展成文化大脑细胞在一个菜。

虽然细胞生存必须的蛋白质,蛋白质的生产是一个高能源消耗的过程,病变细胞,这个过程让能源储备太少处理细胞压力或其他要求。

“减少衰老神经元蛋白质生产允许更多的能量的细胞将朝着正确折叠的蛋白质和处理压力,”郑说,这篇论文的第一作者。“我们的发现是,调制的影响蛋白质合成可以是一般方法治疗神经退化。”

在他们的研究中,研究小组发现,利综合征神经元腐烂在盘子里,会出现明显的能量损耗。同时,利综合征神经细胞暴露于雷帕霉素有更多的ATP和显示不变性。通过拒绝拨号蛋白的生产,病变及受损的神经元存活更长时间。

“我们感到惊讶和高兴,雷帕霉素的影响减少蛋白质合成作为能源消耗的方法可能会导致一个潜在的治疗mitochondria-related神经退行性疾病,”计说。

这是一个很好的例子,在培养皿中学习一种疾病的价值,根据猎人。“这是导致许多新见解的潜在生物学这罕见的替代条件,”他补充道。

需要更多的工作来确定发现雷帕霉素适用在利综合征和其他神经退行性疾病的动物模型,并确定如何雷帕霉素是改变细胞的代谢。