化学抑制剂阻断了帕金森氏症小鼠细胞死亡的最终途径
在对小鼠的研究中,约翰·霍普金斯医学院的研究人员表示,他们已经发现了一种化合物,可以阻止帕金森病患者脑细胞死亡通路中的最后事件。他们说,实验结果可能会推动一种药物的开发,这种药物可以安全地在人体内短路相同的通路,并防止帕金森症、中风和其他神经退行性疾病特有的破坏性影响。
该研究结果发表在5月10日的在线杂志上细胞.
“像这样的研究表明,干预神经退行性疾病是有希望的,它最坏的影响可能不是不可避免的,”Valina Dawson博士说,她是约翰霍普金斯大学医学院的神经学教授,也是约翰霍普金斯细胞工程研究所的成员。
帕金森氏症的特征是脑细胞中产生一种叫做α突触核蛋白的错误折叠蛋白。这种蛋白负责产生一种叫做多巴胺的神经递质。随着更多畸形蛋白质聚集在一起,它们通过道森和约翰霍普金斯大学的其他研究人员发现的所谓“程序化”细胞死亡过程杀死脑细胞。这个过程被称为parthanatos(来自希腊语“死亡”一词),会导致行动、情绪调节和思维障碍。
目前已有药物可以减缓或消除帕金森氏症的一些症状,但尚不知道有哪种药物可以阻止病情的发展脑细胞死亡一旦开始。
道森领导的之前的研究表明,被称为帕thanatos相关的凋亡诱导因子核酸酶(PAAN)的蛋白质对大脑细胞造成了最后的打击α-核蛋白结块,破坏细胞的DNA。除了帕金森氏症,PAAN蛋白也与中风中的细胞死亡有关。然而,PAAN在大脑中有多种功能,包括需要维持的免疫系统活动,以保持大脑健康。
道森说:“我们需要找到一种化合物,可以阻止PAAN破坏细胞DNA的能力,同时不影响它的其他关键活动。”
利用PAAN分子结构的知识,研究人员筛选了约翰霍普金斯药物图书馆中数千种已知的化学物质,寻找那些专门阻止PAAN分解DNA分子的化学物质。他们将一组DNA链暴露在PAAN中,并在其中加入了各种化学物质。如果在加入化学物质时DNA保持完整,研究人员得出结论,它可能会阻止PAAN DNA的破坏。
研究人员在这些测试中发现了一种阻断PAAN的化学物质,而不影响其他重要的PAAN活性,并将其命名为PAANIB-1,或PAAN抑制剂1。
具体来说,研究人员测量了每只老鼠可以用前爪抓住杠杆多长时间。通常情况下,与未受影响的老鼠相比,有帕金森病症状的老鼠力量减弱。然而,接受PAANIB-1治疗的小鼠表现出的握力与未受帕金森病症状影响的小鼠相当,这表明PAANIB-1阻断了帕金森病细胞变性与运动控制能力下降有关。
当研究人员随后研究使用PAANIB-1治疗的小鼠的大脑时,他们发现脑细胞死亡明显减少。
研究人员说,PAANIB-1在不影响该蛋白质其他功能的情况下特异性阻止脑细胞死亡的能力是寻找治疗帕金森氏症新药的一个有前途的先导。
他们计划继续筛选可安全用于人体的化学物质,以阻断PAAN在细胞死亡中的功能,并将继续研究PAAN对其他神经退行性疾病的影响。