研究人员描述了新的肌萎缩性侧索硬化症生物标记物,潜在的新的药物靶点
肌萎缩性侧索硬化症(ALS)是一种成人发病的神经退行性疾病,当支配肺部的神经停止传递呼吸所需的信号时,会导致瘫痪并最终死亡。这种疾病被称为“局灶性发作”,从手臂或腿开始瘫痪,随着脊髓和大脑中的运动神经元的死亡,瘫痪扩散到全身。
由于缺乏已知的肌萎缩性侧索硬化症的生物标志物,无法对该疾病进行早期诊断。但科学家们相信,在症状被检测到之前,脊髓神经元内的细胞变化就已经发生了,而这些变化可以作为有用的生物标志物,有助于早期诊断。
现在,芝加哥伊利诺斯大学的研究人员描述了一种在脊髓中独特的神经元和相关细胞群病人死于肌萎缩性脊髓侧索硬化症
当肌萎缩性侧索硬化症的症状开始于手臂或腿的瘫痪时,这意味着这种疾病已经影响了削弱手臂或腿的运动神经元,而运动神经元起源于肌肉的某个特定区域脊髓。例如,支配手臂的神经元起源于脊髓的上部。在渐冻症中,症状首先出现在手臂,脊柱上部区域的运动神经元死亡。随着疾病在脊柱上下传播,该区域上下的运动神经元开始死亡,导致身体其他部位瘫痪。
由UIC医学院神经病学和康复学副教授宋飞(音)领导的研究人员发现,局灶性渐冻人(ALS)患者的脊髓区域有不同类型的神经元,与没有神经障碍的患者相比,这些神经元受到疾病的影响较小。他们还发现,在那些死于局灶性渐冻症的患者中,受影响较小区域的脊髓神经元与小胶质细胞和星形胶质细胞有关。他们在杂志上发表了他们的研究结果疾病的神经生物学。
“因为一定有细胞变化发生在脊髓区域,邻近区域的疾病已经明显影响脊柱的运动神经元,我们想看看这些邻近区域的神经元,以确定它们是否不同于健康组织,”宋说。“这种使人衰弱的疾病没有有效的治疗方法来阻止疾病的发展,只有两种药物可以延长患者的生存时间几个月。因此,我们非常需要新的药物靶点,特别是那些可以在疾病早期阶段使用的药物。”
宋过去曾与加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)临床神经科学教授约翰·拉维特(John raits)博士一起研究肌萎缩性脊髓侧索硬化症。拉维茨负责治疗渐冻症患者,并经营一个生物储存库,其中包括渐冻症患者的神经组织,并同意在患者死后收集他们的神经组织。
拉维茨在2010年发表了一篇论文,分析了12名渐冻症患者的脊髓运动神经元的基因表达,这些患者的脊髓运动神经元是局部开始的,而非神经障碍患者的神经。从脊髓受影响较小的区域收集运动神经元,这些区域的组织被认为处于疾病的早期阶段。
虽然发现了显著的差异,Song希望使用一种新技术来重新分析遗传数据,这种新技术可以揭示拉维特收集的样本中可能存在的不同细胞类型。Song和他的同事Fabien Dachet,一位在UIC神经病学和康复科具有生物信息学专业知识的研究专家,将一种新的生物信息学分析应用于基因数据。
Song说:“当我们检查数据时,很明显,渐冻人患者的细胞混合物与没有神经退行性疾病的患者非常不同。”
他们发现,在局灶性渐冻症患者的样本中,与非神经疾病患者的对照样本相比,有不同类型的运动神经元。他们还从ALS患者身上发现了与运动神经元相关的小胶质细胞和浸润巨噬细胞,这些细胞在非神经疾病患者的类似样本中没有。
“我们发现了一种新的和独特的亚型电动机神经元在这些患者中从未报道过,”宋说。“现在我们已经确定了新的亚型运动神经元和肌萎缩性侧索硬化症患者中存在的小胶质细胞,我们可以开始进一步研究它们在促进疾病进展中的作用。”
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