腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Toothdisease, CMT)是一种遗传性神经退行性疾病,人群中发病率为0.04%。目前,该病仍缺乏有效的治疗方案。新的研究结果表明,一类被称为tRNA合成酶的细胞质酶,会干扰细胞核中的基因转录,进而导致CMT的发生。这一突破性进展,是由来自VIB-UAntwerp分子神经科学中心(VIB-UAntwerp Center for Molecular Neurology)和斯克里普斯研究所的科学家们合作达成的,最近发表于顶尖期刊《自然·通讯》(NatureCommunications)。
一种“多面”疾病
CMT是一种影响外周神经系统的疾病,会导致从下肢到上肢的进行性肌无力和肢体感觉逐渐丧失。该病是最常见的遗传性神经肌肉疾病,目前仍然无法治愈。最初症状可出现在童年早期或者成人之后。CMT的病理机制涉及90多个基因,包含相当多的病理过程,这种复杂性导致其长久以来研究进展缓慢和治疗困难。
现在,来自VIB-UAntwerp分子神经科学中心和斯克里普斯研究所的研究人员及其同事们,对CMT的发病机制有了更加深入的了解,而且他们的研究成果还可以应用于其他神经退行性疾病。
细胞核出现问题
科学家发现,在一些人类细胞培养和果蝇模型中,细胞的核心,即细胞核,出现了某种问题。细胞核的一个功能是将DNA中加密的遗传信息转录到RNA,再由RNA运输到细胞质中翻译成蛋白质。研究者们发现,一组名为氨酰基-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNAsynthetases)的分子虽然可以帮助RNA翻译成蛋白质,但也会干扰DNA转录成RNA。在果蝇和人类细胞模型中,这种干扰作用是CMT的关键病因。
Albena Jordanova教授解释说:“我们的工作从根本上说明了遗传物质翻译机制中的组成部分可以在细胞核的转录中发挥调节作用。我们首次证明了这些组分在细胞核中的作用有病理意义,并且可以导致神经退行性疾病。这打破了目前对于氨酰基-tRNA合成酶作用的权威解释,改变了我们研究相关疾病的认识。”
从果蝇到人类?
该研究第一作者Sven Bervoets博士解释道:“通过药物抑制该tRNA合成酶进入细胞核,可以防止果蝇模型出现CMT症状,这会对CMT患者的治疗产生重大影响。”
虽然这项研究给CMT患者带来了希望,但是仍有许多问题亟待解决。
Bervoets博士补充道:“我们还必须研究其他所有氨酰基-tRNA合成酶在细胞核中的作用,并探究它们在细胞核中的相互作用。而且,我们尚不清楚其它转录因子中哪些是重要的。只有以上问题得到解决,我们才可以提出靶向CMT病因而非症状的治疗方案。”
外文:http://www.vib.be/en/news/Pages/Belgian-American-research-team-uncovers-a-new-mechanism-of-neurodegeneration.aspx