在严重的儿童神经退行性变中,发现了新的机制

在严重的儿童神经退行性变中,发现了新的机制
医学博士Ingo Helbig是费城儿童医院的儿科神经学家。资料来源:费城儿童医院

神经学研究人员正在调查一种罕见但具有毁灭性的婴儿神经系统退化,他们发现了原因:基因突变严重破坏了线粒体的关键功能,线粒体是细胞内产生能量的结构。这种特定的疾病机制,即突变破坏了一种关键的线粒体酶,此前尚未涉及人类疾病。

“我们发现了这种神秘的神经退行性疾病的原因,现在我们更好地了解了这些孩子的大脑中发生了什么,”首席研究员、费城儿童医院(CHOP)的儿科神经学家、医学博士Ingo Helbig说。“这一新认识是找到潜在治疗方法的第一步。”

赫尔比格与来自德国、澳大利亚和美国的研究人员合作进行了这项研究美国人类遗传学杂志.其他两位共同资深作者是德国基尔石勒苏益格荷尔斯泰因大学医院的Franz-Josef Mueller博士;以及科罗拉多大学的Johan L.K. Van Hove博士。

赫尔比格现在是CHOP神经遗传学项目的主治医生,也是遗传性癫痫专家。他的这一发现建立在他早期接受医学培训时照顾一个患有严重癫痫的女婴的经历上。这孩子发烧后神经系统突然退化,原因不明。影像学研究显示,孩子的脑容量减少,主要是在小脑。

他的症状看起来很像.相反,它被证明是由于能量故障,基于故障的线粒体,但这是在近十年的研究之后才变得明显。

目前的研究报告涉及4个家庭的5名受感染儿童,包括最初的患者和她的兄弟姐妹。这两个兄弟姐妹,以及研究中的第三名患者,都在6岁前死亡。这五个孩子都不能走路或说话,除了一个人之外,其他人都有癫痫发作。

研究小组使用全外显子组测序来确定基因中的致病突变PMPCB.由于这种基因在酵母和人类之间高度保守,研究人员在一种常见的酵母上进行了实验,以研究这种突变的影响

研究人员发现PMPCB干扰了线粒体处理蛋白酶(MPP)的功能,MPP将蛋白质运输到线粒体中,作为正常生物处理的一部分进行切割。反过来,破坏这一过程会阻碍铁硫簇的产生,而铁硫簇对能量代谢和其他细胞功能至关重要。

在婴儿中,MPP活动的减弱会导致生物能量的缺乏。感染或发烧会引发危机——一连串的严重事件,包括患者的脑萎缩和神经退化。其症状与众所周知的线粒体疾病利氏综合征相似。

MPP参与的生物途径与更常见的神经疾病弗里德赖希共济失调密切相关,CHOP的研究人员也在积极研究这种疾病。事实上,frataxin,弗里德赖希共济失调中改变的蛋白质,是MPP的主要目标之一。然而,条件是非常不同的,而且PMPCB赫尔比格和他的合作者发现的相关疾病比弗里德里希的共济失调更严重。

赫尔比格说,目前的发现为生物学意义的后续研究奠定了基础,例如,通过对该疾病的酵母模型进行进一步研究。“如果我们能更好地理解生物途径和机制,”他补充说,“我们或许就能开始筛选可能为这种疾病提供潜在治疗方法的化合物。”

请看赫尔比格的研究博客。”离子通道之外为他对发现的描述PMPCB的作用。

更多信息:F.-Nora Vögtle等人,编码线粒体前序列蛋白酶催化亚基的PMPCB突变导致儿童早期神经退行性变,美国人类遗传学杂志(2018)。DOI: 10.1016 / j.ajhg.2018.02.014
所提供的费城儿童医院
引用:在严重的儿童神经退行性变中,发现的新机制(2018,3月22日)于2022年12月25日从//www.puressens.com/news/2018-03-severe-childhood-neurodegeneration-mechanism.html检索
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