科学家发现线粒体铁过量与亨廷顿氏症有关

怀俄明大学的科学家们发现，被设计成亨廷顿氏病(HD)的小鼠线粒体中铁的过度积累。

华盛顿大学兽医科学系教授乔纳森·福克斯说，识别神经退行性疾病通路的研究也与理解相关疾病如帕金森病、阿尔茨海默病和卢伽里克病有关。

这篇文章，“亨廷顿氏病中大脑线粒体铁积累，介导线粒体功能障碍，并可以从药理学上消除，”发表在该杂志的网上自由基生物学和医学。

其他参与这项研究的是华盛顿大学农业和自然资源学院福克斯实验室的博士后科学家Sonal Agrawal和药学院副教授Baskaran Thyagarajan。

HD是一种遗传性疾病，它会导致大脑中对运动和认知至关重要的区域的神经元死亡。福克斯说，症状会逐渐恶化，包括不自主运动、行为改变和认知能力下降。没有治疗方法可以延缓疾病的进展。

福克斯的团队试验了一种药物，这种药物可以穿过线粒体膜并去除多余的铁，或它可以与铁结合并使它无毒。

参与华盛顿大学神经科学项目的Fox说，线粒体是能量生产的关键部位，并且对细胞健康和存活有许多其他关键功能。

线粒体是细胞利用氧气的主要场所。福克斯实验室的成员与thayagarajan合作，thayagarajan在评估线粒体功能方面有专长，测量小鼠HD线粒体的耗氧量。他们在HD线粒体中发现了含铁量不寻常的缺氧。研究表明，线粒体中的铁积累干扰呼吸和氧气摄取，这可能导致神经元功能障碍和死亡。

细胞中过量的铁可能有害，但充足的铁供应对许多细胞功能也是必不可少的。

“很多不同的蛋白质都需要铁，”福克斯说，他还在华盛顿大学的怀俄明、华盛顿、阿拉斯加、蒙大拿和爱达荷州(WWAMI)医学项目任教。“最著名的可能是血红蛋白。蛋白质需要铁来正常运输氧气。铁代谢是正常细胞功能的核心。”

另一方面，喝太多也可能有害。细胞需要为需要铁的功能提供铁，但同时也要防止有毒物质的积累。

“在高清中，我们认为正常的铁代谢被扰乱，并且允许铁的这些不利影响继续，”福克斯说。

然而，他说，这种途径并不是驱动HD的唯一因素。

他说:“还有许多其他途径已被证明是重要的。”“我们的意思是，这是整个图景的重要组成部分。”

福克斯说，这项研究有助于为开发药物疗法奠定基础。

Fox的研究主要涉及HD小鼠模型的研究;然而，研究人员还获得了尸体解剖时收集并由国家卫生研究所支持的脑库提供的人体脑组织。

他说:“小鼠高清模型对于研究人类疾病是很好的，但并不完美。”“只要有可能，我们会试图验证动物模型上的发现实际上也存在于人类的情况下。我们很幸运地获得了人类脑组织，并在当前的研究中显示了与HD小鼠相似的变化。”

科学家们还对影响HD的环境因素感兴趣。他们的最新论文补充了之前的研究，即HD小鼠早期高铁摄入量会促进其成年期的疾病。

不过，他说，他实验室的研究人员对两个领域感兴趣。

他们希望进一步了解铁导致线粒体功能障碍在高清中的机制。另一方面，更广泛的方面是HD是一组相关疾病的一部分，而“虽然它们没有相同的机制，但它们确实具有一些重要的特征，”他说。

“所以，我们感兴趣的是确定是否有线粒体铁帕金森病、阿尔茨海默病和大脑衰老的模型中都有积累。我们有兴趣拓展高清鼠标模型之外的领域。

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