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医学研究者发现新的亨廷顿舞蹈症关联蛋白
发布时间:2015/12/04

弗罗里达大学医生研究者有了一项关于亨廷顿舞蹈症(Huntington's disease)的新发现:引起致死性疾病的突变基因所表达的蛋白质,像“鸡尾酒”一样,不可思议地混合堆积在脑内。

弗罗里达大学神经遗传学中心主任,弗罗里达大学医学院分子遗传学与微生物学部教授Laura Ranum博士说,这项发现意义重大,因为这些新发现的突变蛋白质杀死神经元细胞,在大部分患病者脑内区域造成堵塞。这项发现被发表在11月18日出版的《神经元》杂志上。

Ranum博士说:“我们不得不找出这些垃圾蛋白质堆积在脑内的真相,我们要找到阻止这个过程的方法。”

亨廷顿舞蹈症是一种遗传性疾病,会导致神经细胞的破坏,从而引起部分脑的损害,导致不受控制的运动、行为和认知的问题。尽管用药可以治疗一些症状,但是目前该疾病无法治愈,也无法阻止疾病进程。根据美国亨廷顿舞蹈症协会的资料,在美国患病人数在3万左右,另外有20万人存在遗传疾病的风险。

研究者检验了12位死亡的成年或青少年亨廷顿舞蹈症患者的脑组织,发现在病人的脑内区域存在一种新的含量丰富的蛋白质,患者脑内显示细胞死亡、神经元损害及别的疾病征象,包括神经炎症。

除了一种已经发现的亨廷顿舞蹈症相关的蛋白质,研究者还发现了4种蛋白质与疾病的病理相关。该疾病起源于亨廷顿舞蹈症相关基因的基因突变,产生了很多DNA片段的拷贝(CAG),这会产生一种更长的蛋白质,具有毒性效应。然而研究者发现这种DNA重复突变经历一个重复的过程,伴随着非ATG(RNA)翻译,产生4种额外的破坏性的重复蛋白质,堆积在脑内。令研究者感到惊讶的是,这些RNA蛋白质的翻译不需要基因编码的信号,以前认为启动信号对蛋白质的翻译是必须。这4种蛋白质中的每种都包含单个蛋白质结构单元或一组氨基酸的长重复。

Ranum说,这些重复蛋白质太长了,以致于细胞无法处理,它们堆积成簇,导致细胞死亡。

文章的第一作者Monica Bañez-Coronel博士说,在脑的变性区域,未发现以前所知的亨廷顿舞蹈症相关蛋白质,发现这些新的RNA蛋白质是很有意义的,研究者可以把它们与疾病关联起来。Bañez-Coronel说:“我们现在知道这些蛋白质更可能是疾病舞台的表演者,很有可能每一种蛋白质都对亨廷顿舞蹈症有贡献。”

除了在亨廷顿舞蹈症主要累及的选定脑区域——纹状体区域外,研究者在额叶皮质、小脑和白质区域也发现了这些RNA蛋白质的累积。Bañez-Coronel说,亨廷顿舞蹈症相关的堆积蛋白质在白质被广泛发现,这是第一次。脑内白质区域主要包含支持神经功能的细胞。

位于颅骨后部的小脑是脑内控制运动与运动协调的区域,这个发现表明,这些RNA蛋白质可能与在亨廷顿舞蹈症中被观察到的典型的不受控制的运动相关。

在这些发现的基础上,研究者相信RNA蛋白质可能也与另外8种相似的神经退行性疾病相关,包括脊髓延髓肌肉萎缩症和几种也是由CAG重复数量异常增长引起的脊髓小脑共济失调。

认识到这些蛋白质与亨廷顿舞蹈症相关只是第一步。Ranum说,需要进一步的研究这些蛋白质是怎样在没有正常细胞信号的情况下产生出来的,以及找到阻止这些蛋白质产生的方法。研究者说,这些蛋白质的发现,除了可以发展出新的治疗方法外,还可以作出疾病发病时间的预测,判断预后及治疗反应。

弗罗里达大学是美国亨廷顿舞蹈症协会指定的国内29个资质中心之一,患者在中心可以得到神经学家、精神病学家及其他专业人士协同工作而制定的最好的治疗方案。

共同合著本研究的有弗罗里达大学分子遗传学与微生物学部的在读博士Fatma Ayhan, Solaleh Khoramian Tusi and Barbara A. Perez;分子遗传学与微生物学部研究助教Tao Zu博士; 神经科学部神经科学教授David R. Borchelt博士;病理学免疫学实验医学部神经病理科主任及教授Anthony T.Yachnis博士;在Ranum的实验室工作的生物科学家Alex D. Tarabochia;约翰霍普金斯大学研究员Olga Pletnikova博士;Olga Pletnikova博士;Russell L. Margolis博士;and Juan C. Troncoso博士。

这项研究得到了以下单位的资助支持:国立卫生研究院;W.F. Keck与CHDI基金会及西班牙卫生部的其他基金会;约翰霍普金斯大学阿尔海默茨病研究中心;弗罗里达大学及其校友会。


原文链接:

http://checkorphan.org/news/uf-health-researchers-identify-novel-proteins-linked-to-huntingtons-disease

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