新机制解释了亨廷顿氏舞蹈症中的神经元是如何萎缩的学术资讯

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如亨廷顿氏症这样的神经退行性疾病的标志之一就是大脑中神经细胞的逐渐死亡，但这些细胞不会很快死亡。它们会首先开始断开彼此间的连接，因为它们的轴突会变小。近日，美国匹兹堡大学医学院的研究人员利用动物模型和在实验室中培养的神经细胞，提出了一个被称为“neuritosis”的新机制，可以解释亨廷顿氏症和其他神经退行性疾病中神经元萎缩的现象，为治疗开辟了新的靶点。这项研究发表在本周的《美国国家科学院院刊》上。

匹兹堡大学医学院神经外科和神经生物学教授，也是该文作者医学博士Robert Friedlander说：“neuritosis是一个至今尚未被认识或描述的过程，并可能在正常大脑发育、衰老和神经退行性疾病中发挥着非常重要的作用。”

这项研究开始于弗里德兰德实验室的Sergei Baranov博士，他注意到在实验室培养的小鼠神经细胞中出现了一种有趣的现象。他说：“我发现这些细胞的神经元末梢的线粒体会停止工作。”然后，当研究人员观察小鼠脊髓中的神经元时，他们发现了同样的现象。“我们相信其他研究人员一定也注意到了这一点，但我们试图找到潜在的原因和结果。”

研究人员发现，当神经元轴突末端的线粒体中的蛋白质被磨损和撕裂破坏时，较新的蛋白质不会迅速地取代它们。这使得它们功能缺失，进而激活了半胱天冬酶（caspase），并最终导致神经元萎缩。

Friedlander和他的团队把这种neuritosis称为细胞凋亡的变异，即涉及半胱天冬酶激活的细胞死亡过程。“一旦我们发现它是如何工作的，情况就变得非常直观。神经元轴突真的很长，而且离细胞核越远，就越难修复和补充细胞器，这使得轴突末端更容易受伤害。”

研究人员随后希望了解neuritosis在神经退行性疾病中是否起作用，他们有理由怀疑它确实在起作用。Friedlander实验室先前的研究表明，与亨廷顿氏症相关的蛋白质的突变干扰的蛋白供应链与neuritosis中的是同一种蛋白供应链。

为了测试他们的推理，Friedlander的研究小组使用了携带突变型人类亨廷症蛋白的转基因小鼠。这些小鼠表现出这种疾病的症状，包括加速的神经元死亡。这与他们在细胞中看到的现象相似，而且更加明显。神经元末端的线粒体较少，仅存的线粒体相比较正常情况也出现了功能缺失。此外，caspases的激活程度更高，细胞死亡水平也更高。

Friedlander说：“neuritosis很可能在神经细胞中正常发生，但不会导致细胞死亡，但在神经退行性疾病中，已经脆弱的神经轴突末端更易受压损伤，这就可能导致细胞死亡。如果我们能设法保持神经元末梢的线粒体是正常的，这对治疗神经退行性疾病可能是有益的。”

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编译：小贝

审稿：阿淼

责编：张梦

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

原文链接：

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-12/uops-prd122418.php

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