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。
+ b5 k, M" t3 Q W& k# K% l" h
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。 8 ?6 J7 ~* D1 w! \2 Q0 z ]
- l& Q2 ]( P6 t) E# I4 t
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)。 - K+ ~+ [- i8 t* ^# x/ T; u
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。
5 R0 d6 W8 H3 `2 O' Q
5 F/ W! l& W0 X v6 R
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。 + O6 ?0 n- _9 F# u, e( ~
“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。”
# O% _0 i. |: p, H" T
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。 & _5 i6 G& W5 `6 z! L5 ?9 G! W
. |) w9 w0 J$ Q' r
图:ALS的不同亚型以及TDP-43病理与跳跃基因的关系。 $ @0 q8 t3 y Y! Z2 s
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。
4 T' R# t2 r2 {3 W# U! U4 B. f6 @
“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。” . w2 w4 f# j1 N- y, u
% N* Z# W6 e$ [7 f$ c% V) n& c, d: D+ h p
|