科学家确定大脑的自然抗氧化保护开关

丹娜-法伯癌症研究所的科学家们报告他们发现大脑如何打开一个系统旨在保护神经细胞从有毒的“自由基”,浪费细胞代谢的产物,已经涉及到一些大脑退行性疾病、心脏病、中风、癌症和衰老。

潜在的,研究人员说,它可能会使用药物来加强抗氧化系统在大脑中用于治疗目前无法治愈的疾病,如帕金森症,亨廷顿氏舞蹈症,阿尔茨海默病和其他疾病。

丹娜-法伯的Bruce Spiegelman博士和他的同事们,使用鼠标模型,发现监管蛋白质,PGC-1a,开关在当自由基抗氧化系统,或活性氧,开始积累。相信一些脑部疾病涉及保护系统的失败,和作者报告,打开PGC-1a在培养细胞高水平保护他们对神经毒素。研究结果将发表在10月20日出版的《华尔街日报》细胞。

“这可能产生广泛影响的许多疾病活性氧牵涉其中,”Spiegelman说。抗氧化补充剂使用一些成功在神经退行性疾病的患者,但Spiegelman指出,这个过程引发了PGC-1a”,这是自然。”

研究人员目前是筛选药物的化合物,可以刺激脑细胞PGC-1a表达,以及探索是否可能导致有害的副作用。PGC-1a是一个转录co-activator Spiegelman dana - farber实验室1998年发现的。它后来被发现玩大师在代谢过程和肌肉功能监管的作用,作为糖尿病的罪魁祸首。

这份报告首次建立PGC-1a两个驱动器的线粒体能量和触发器清理有毒的自由基积累在细胞副产品。过剩的自由基积累,其毒性将细胞在“氧化应激”,提示细胞产生更多的PGC-1a,进而刺激抗氧化防御采取行动。

”这种机制,身体可以加快线粒体的形成,同时抑制活性氧的创建,这是已知的严重损害细胞,”Spiegelman解释说,他是哈佛医学院细胞生物学的教授也。在这方面,细胞可以被比作一个自我清洁烤箱,但随着年龄的增长变得低效和在某些疾病。

因此,新发现的一个特定的身体的抗氧化系统的监管机构可能会导致更加有效的治疗很多疾病,甚至会阻碍一些老化的影响,研究人员说。

在以前的实验中,Spiegelman和其他人饲养老鼠缺乏PCG-1a基因。正如人们预期的那样,没有PCG-1a导致老鼠的代谢异常——他们有更少的运动能力和对冷非常敏感。但科学家没有预测是小鼠神经退行性损伤的大脑和行为异常:这是一个线索,没有PGC-1a,细胞的“自洁”机制不正常激活,使老鼠更容易造成大脑损伤的变节的自由基。

在当前的研究中,Spiegelman和他的同事们接触正常小鼠和啮齿动物缺乏PGC-1a神经毒素,加速自由基的生产。老鼠没有PGC-1a遭受更多的脑损伤,因为他们无法打开他们的抗氧化防御系统。

最后,调查是否增加PGC-1a大脑活动会防止氧化应激,科学家们造成小鼠大脑细胞和人类大脑细胞在实验室做40倍的PCG-1a正常。他们揭露了细胞越来越多的百草枯或过氧化氢,化学物质,导致氧化应激和细胞损伤。结果:更多的脑细胞在没有额外的攻击比细胞PGC-1a活动来增强他们的防御。

因为PGC-1a已经显示在线粒体加快能源生产和抑制产生的自由基,“这几乎是一个理想的蛋白质控制或限制损失出现在神经退行性疾病,与有缺陷的线粒体功能相关,”作者写道。结果,发现药物,增加大脑PGC-1a”可以代表一个新的治疗方式的一组疾病,都是常见的,此刻只有边际疗法。”

来源:丹娜-法伯癌症研究所