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SMN蛋白(红色)对于负责呼吸和所有运动的脊髓神经元(运动神经元)的存活是必需的

哈佛大学的研究人员发现了一种能够在小鼠和人类运动神经元中稳定这种蛋白质的化合物

这可能会导致新的治疗方法的发展

运动神经元疾病包括脊髓性肌萎缩症和Lou Gehrig病哈佛干细胞研究所的科学家已经确定了一种能帮助保护被脊髓性肌萎缩症(SMA)破坏的细胞的化合物,脊髓性肌萎缩症是2岁以下儿童最常见的致命遗传疾病肌肉萎缩是一种神经退行性疾病,靶向运动神经元,长神经细胞将信息从大脑传递到肌肉,因此负责身体运动,包括行走,吞咽,甚至呼吸患有轻度脊髓性肌萎缩症的患者经历肌肉萎缩可能会限制他们坐轮椅,而更严重的是ms在第二个生日之前导致瘫痪和死亡约50人中有一人是该疾病的遗传携带者由于基因功能失调,SMA患者中的许多运动神经元无法产生足够量的称为运动神经元(SMN)存活的蛋白质

缺乏引起细胞应激和最终细胞死亡哈佛团队已经确定了一种有助于稳定人类神经元中SMN蛋白质的化合物,而不是固定基因,这是许多实验室寻求开发脊髓性肌萎缩疗法的策略

在小鼠模型中“这一发现开辟了新的药物审讯线”,HSCI首席教授兼Rubin实验室资深作者Lee Rubin说,该实验室在哈佛大学干细胞和再生生物学系运作,使用诱导多能干细胞(iPS细胞)制造神经疾病的人体模型2015年,鲁宾从iPS细胞中制造了多种神经元类型脊髓性肌萎缩症患者为了确定为什么特别是运动神经元被靶向,发现他们经历了类似于受肌萎缩侧索硬化症(ALS)影响的运动神经元的致命应激反应,迟发性神经退行性疾病通常被称为Lou Gehrig's此外,一些受SMA影响的运动神经元在其他人之前死亡,尽管所有神经元都具有相同的基因突变并且正在经历相同的压力环境“显然,一些运动神经元存活,所以接下来的问题是这是否是随机的或如果有分子解释,“鲁宾在他们最近的研究中早期说,研究人员发现,在一个来自SMA患者的运动神经元的单个培养皿中,有些产生的SMN蛋白质是其邻居的四倍

那时,那些具有较高SMN水平的运动神经元更容易在暴露于有毒环境和压力源后存活研究小组分析了来自ALS患者的运动神经元,他们发现了类似的结果:具有较高SMN水平的运动神经元比较低水平的运动神经元更容易存活“当我们观察对照培养物并且还观察到各个神经元之间的差异时, “Rubin说”很明显,SMN蛋白是所有运动神经元存活所必需的,而不仅仅是ALS或SMA靶向的运动神经元,“Rubin实验室的博士后研究人员和该论文的共同第一作者NataliaRodríguez-Muela说

结果表明,如果团队可以增加任何单个运动神经元中SMN蛋白的数量,他们将能够拯救细胞在细胞的寿命期间,蛋白质不断被制造和降解,制造和再次降解中断过程为了分解SMN蛋白,研究人员研究了一个名为Cullins的蛋白质家族,它是调节蛋白质降解的细胞机制的一部分

2011年,鲁宾实验室已确定,名为GSK3B酶由涉及滞蛋白家族鲁宾说,研究人员推测的特定成员的路径有助于控制SMN稳定性几乎被GSK3B降解所有蛋白质都被判降级,如果他们能阻止滞蛋白介导的过程, SMN蛋白质不会被标记为降解并且将保持更长时间的稳定 在共同第一作者Nadia Litterman的带领下,科学家随后给人类和小鼠运动神经元注射了一种已知可阻断特定Cullin的化合物,并发现接触该化合物使SMN蛋白质更稳定,更丰富

因此,该化合物促进了生存所有运动神经元,包括在培养皿中的人类细胞和小鼠模型中另外,脊髓性肌萎缩的小鼠,甚至更严重的疾病形式,在接触化合物后其症状有所改善“这个过程指向一个研究出版物:Natalia Rodriguez-Muela等人,“SMN的单细胞分析显示其在神经肌肉疾病中的更广泛作用”,“细胞报告”,2017年,未开发的治疗方向,可以使患者受益,而不是一种,而是两种不同的疾病

doi:101016 / jcelrep201701035消息来源:Hannah L Robbins,HSCI Communications

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