2019年10月29日——一项最新发表于《细胞·报告》(Cell Reports)的研究可能为更好地诊断和更有效地治疗肌萎缩侧索硬化(ALS)开辟路径。 6 x& z; S$ t9 }
该研究由冷泉港实验室副教授Molly Gale Hammell领导,分析了TDP-43蛋白质在ALS中所扮演的角色。在ALS中,这些蛋白质会聚集在大脑和脊髓的神经细胞内,导致这些细胞死亡,造成患者进行性瘫痪麻痹。 : N0 ~& t/ I" v: j
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Hammell的团队试图通过研究TDP-43蛋白的功能,以及它与逆转录转座子(也被称为 “跳跃基因”)的联系,来确定是否存在不同类型的ALS患者。跳跃基因可以随机地从染色体的一个点移动到另一个点,还会改变基因表达(来自DNA的指令被翻译成细胞内功能活动的过程)。 # z' ^1 {: C0 c. h8 t7 B& d
TDP-43是使跳跃基因保持沉默的蛋白质之一。但是当TDP-43在ALS患者神经细胞中积聚为团块或聚合物时,则不能使跳跃基因沉默。Hammell的小组在一些ALS患者样本中发现了TDP-43病理或异常特征,以及升高的转座子。 ! o6 z0 ~9 S: q
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图:TDP-43蛋白在ALS患者运动皮层和脊髓中积聚,导致神经死亡。上3图显示运动皮层存在广泛TDP-43病理的ALS患者的神经细胞。下3图为对照组。 + q$ L/ _% N" F( p) Q! N" W% O
“这些跳跃基因将告知我们哪些患者存在TDP-43病理。” Hammell说,“我们不知道为什么患者之间的症状存在差异,我们正试图回答这个问题。” ) Z: ~( t$ E! z. U7 Z" C( V
为了找到答案,研究团队研究了存在和不存在TDP-43病理的患者尸检脑组织中的基因表达模式。他们发现,TDP-43病理最广泛的子组患者的跳跃基因被去沉默。
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图:ALS的不同亚型以及TDP-43病理与跳跃基因的关系。
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研究团队现在想要确认,跳跃基因是否确实会促进ALS患者的细胞毒性。研究团队推测,高水平的跳跃基因可能模仿组织中的病毒病原体或其他感染。如果确实如此,研究人员也许可以使用抗病毒药物或其他疗法来直接靶向这些基因。
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“这种可能性让我们非常兴奋。” Hammell说,“展望未来,我们希望了解转座子是否会导致该病,以及它们是否与其他存在TDP-43聚合物的疾病有关,比如额颞叶痴呆和阿尔茨海默病的某些亚型。” 2 w( c8 t! b' g7 j2 _
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