果蝇和细胞死亡:关注肌萎缩性侧索硬化症的病因
Lou Gehrig的疾病是一种渐进的疾病,其神经细胞的恶化和死亡用于携带自愿运动,如行走,谈论,吃得更多。它是无法治愈的。
TDP-43是一种蛋白质,常在肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者的细胞内形成凝块。众所周知,它会破坏细胞中健康蛋白质的生成,最终导致细胞死亡。科学家们直到现在才确定是怎么回事。
亚利桑那大学领导的一个研究小组发现了TDP-43的一个重要新受害者,这可能为治愈TDP-43提供了一个重要的线索。dlp是Dally-like protein的缩写,它对健康神经元的功能至关重要。
亚利桑那大学分子和细胞生物学教授丹妮拉·扎内斯库是最近发表在《神经病理学通讯学报》上的一篇新论文的通讯作者,该论文概述了这些新发现。她的实验室用果蝇来研究神经退行性疾病,包括肌萎缩侧索硬化症(ALS)。
Zarnescu和她的团队表明是,当TDP-43在电机神经元接触肌肉的地方减少DLP时,观察到运动缺陷,就像ALS患者发生的事情一样。当团队在他们的果蝇受试者中恢复DLP蛋白质时,他们返回的能力。
“这表明我们这是一个重要的蛋白质,”Zarnescu说。
这项研究的下一步是恢复对应于人类Dlp的蛋白质,称为GPC6。希望是,恢复它将增加肌萎缩侧索硬化症患者的运动功能。
对于他们的论文,Erik Lehmkuhl,分子和细胞生物学研究生和铅作家在纸上进行了巨大的
数据分析,允许团队在DLP上为零速度,因为果蝇的可能目标,以及人类的GPC6。
Lehmkuhl鉴定并比较了健康神经元和病变神经元中产生的所有蛋白质。
扎内斯库说:“这是这篇论文向前迈出的一大步。”“这是我们第一次使用活体动物模型生成并分析两个大型数据集。这一分析让我们确定了一些基因,我们推测这些基因可能直接受到TDP-43的调控,并可能导致神经退行性变。”
但有一个惊喜。
扎内斯库说:“从背景来看,神经元是这些不对称的、美丽的、分隔的细胞。”一边是突触,信号在那里被发出,另一边是树枝状的树突,信号在那里被接收。此外,神经肌肉突触处的Dlp也减少了运动神经元当接触肌肉时),这种蛋白质在神经元的另一侧大量聚集。我们不知道这些团块到底是什么,也不知道它们在做什么,所以我现在正在研究这个问题。”
当她和她的团队向合作者伸出援手时,他寻找人类模拟-GCP6-In Als患者的脊髓,似乎这种蛋白质积聚在神经元,类似于果蝇。她未来的工作旨在验证这一观察结果。
“我得到鸡皮疙瘩每次我想到那一刻,“Zarnescu说。
下一步,她希望找出导致疾病的缺陷。科学家们现在知道,突触的减少会导致局部运动功能障碍,而且可以通过恢复神经突触来修复蛋白质但现在,她和她的团队推测,这种结块现象也可能导致疾病。
Lehmkuhl说:“了解肌萎缩性侧索硬化症的发病机制对于开发有效的治疗方法非常重要。”“到目前为止,很少有美国食品和药物管理局(Food and Drug administration)批准的治疗方法,而且它们只能在短期内真正延长生命。
“就真正影响患者的结果和扩大而言寿命多年以后,我认为这只是一个非常复杂的谜题的一小部分,”他继续说道。“现实是,可能还有很多不同的机制需要研究,才能有效治疗不同类型的渐冻人症患者,但这只是个开始。”
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