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帕金森病等神经退行性疾病会导致大脑中数千个神经元死亡

字号+作者:生物大神 来源:柬中国际生殖医院 2019-07-21 01:35 我要评论() 收藏成功收藏本文

  PINK1基因在帕金森病中起作用。如果果蝇的基因被关闭,线粒体(绿色)就会受损,动物的肌纤维(红色)就会分解。Ret受体的激活,结合人类生长因子GNDF,抵消了'...

  PINK1基因在帕金森病中起作用。如果果蝇的基因被关闭,线粒体(绿色)就会受损,动物的肌纤维(红色)就会分解。Ret受体的激活,结合人类生长因子GNDF,抵消了这种退化。

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  马克斯普朗克研究所的研究人员发现了与帕金森相关的基因缺陷有关的过程之间的新联系,为未来开发更精细的GDNF疗法铺平了道路。

  帕金森病等神经退行性疾病会导致大脑中数千个神经元死亡。机体产生的神经生长因子,如GDNF,促进神经元的存活;然而,GDNF的临床试验并没有取得任何明显的改善。马普神经生物学研究所的科学家和他们的同事现在成功地证明了GDNF和它的受体Ret也能促进线粒体的存活,线粒体是细胞的动力源。通过激活Ret受体,科学家们能够在果蝇和人类细胞培养中防止线粒体退化,线粒体退化是由帕金森病相关的基因缺陷引起的。这一重要的新联系可能导致未来更精细的GDNF疗法的发展。

  1817年,詹姆斯·帕金森(James Parkinson)在他的《关于震颤性麻痹的文章》(Essay on the quake Palsy)中首次描述了一种如今在德国影响着近28万人的疾病。帕金森氏症最明显的症状是缓慢的震颤,通常伴有全身活动能力的逐渐丧失。这些症状是在大脑中发生的戏剧性变化的明显表现:中脑黑质中大量神经元的死亡。

  尽管对帕金森病进行了近200年的研究,但其病因尚未得到充分的解释。似乎可以肯定的是,除了环境因素,基因突变也在该病的出现中发挥作用。现在有一系列的基因与帕金森氏症有关。其中之一是PINK1,它的突变导致线粒体功能障碍。线粒体是细胞的动力源,没有它们,细胞就不能正常工作或再生。马克斯普朗克神经生物学研究所(Max Planck Institute of Neurobiology)的科学家,以及他们来自慕尼黑和马丁西里德的同事,现在发现了一种迄今未知的联系,在PINK1突变的情况下,这种联系可以抵消线粒体功能障碍。

  PINK1基因出现在进化史的早期,并以类似的形式存在于人类、老鼠和苍蝇中。在果蝇中,PINK1突变引发的线粒体缺陷表现在肌肉的磨损上。不那么明显的是,果蝇的神经元也会死亡。科学家们研究了这些变化的分子过程,发现Ret受体的激活可以抵消肌肉退化。“这是一个非常有趣的发现,它将帕金森病中的线粒体退化与神经生长因子联系起来,”研究负责人鲁迪格·克莱因(Rudiger Klein)说。对于马丁斯里德的神经生物学家来说,Ret并不是一个未知的因素:“几年前,我们已经成功地在老鼠身上证明,没有Ret受体的神经元过早死亡,而且随着年龄的增长,神经元数量会增加,”Klein说。

  Ret受体是细胞与生长因子GDNF的对接点,GDNF由机体产生。近年来开展的各种研究表明,GDNF与其Ret受体的结合可以防止黑质神经元的早期死亡。然而,关于GDNF对帕金森患者病情进展影响的临床研究并没有明显改善帕金森患者的病情。

  基础研究的新发现表明线粒体代谢是通过Ret/GNDF促进或重建的。“基于这一发现,现有的治疗方法可以针对特定的患者群体进行改进或量身定制,”本图斯克莱因(Pontus Klein)希望。这种希望似乎并非完全没有根据:科学家们已经在人类细胞中发现了Ret/GDNF效应,其PINK1缺陷与在果蝇中观察到的类似。因此,将来有可能在帕金森患者的线粒体中寻找代谢缺陷。一种特别定制的GDNF疗法可以为检测呈阳性的患者提供一种新的治疗方法。

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