Nna蛋白在老鼠、苍蝇——或许还有人类——的灾难性神经元死亡中发挥作用
由加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)的科学家领导的一组研究人员,在小鼠和果蝇模型中发现了导致神经元急剧丧失的一个关键因素,这一发现可能有助于阐明线粒体功能障碍在人类神经退行性疾病(如帕金森病)中的作用。
6月24日出版的神经元,首席研究员Albert La Spada,医学博士,细胞和分子医学教授,儿科遗传学部主任,加州大学圣地亚哥分校基因组医学研究所副主任,及其同事得出结论,由Nna基因缺陷引起的Nna蛋白损失改变了体内能量流动的生物化学bob电竞神经细胞导致严重的线粒体异常,这可能与大量细胞死亡有关。
这项工作涉及对浦肯野病的两方面研究细胞变性(pcd)小鼠和果蝇。1976年,这些老鼠在缅因州巴尔港的杰克逊实验室首次被发现,它们表现出一种新的遗传神经表型,这种表型使它们遭受快速、大量的神经元损失。虽然生来就有正常的浦肯野氏病细胞PCD小鼠几乎立即开始失去这些细胞——这是小脑中参与运动控制的一类神经元。在三周大的时候,许多浦肯野细胞已经死亡,以至于刚断奶的老鼠移动和行走都很笨拙。到六周大时,他们已经失去了99%以上的浦肯野细胞,并表现出严重的步态失调,或严重的不协调运动。
此外,pcd小鼠的光感受器细胞急剧、渐进地下降。到10个半月大的时候,大部分感光细胞它们的视网膜外层核层已经死亡,导致小鼠失明。
在对苍蝇的研究中,La Spada和他的同事发现,类似的Nna蛋白的丢失也会导致类似的后果。幼虫的致死率增加,幸存者表现出与pcd小鼠疾病相对应的表型。
拉斯帕达说,这些发现很重要,因为Nna基因是高度保守的,在包括人类在内的多种物种中都有发现。
拉斯帕达说:“在某些神经系统疾病中,比如帕金森症,人们早就知道线粒体功能障碍与之有关。”“线粒体是细胞的发电厂。它们控制着产生细胞大部分能量的生化途径。我们已经证明,当Nna蛋白不能正常工作时,线粒体功能障碍的脆弱性要大得多。”
老鼠和苍蝇之间惊人的相似性应该有助于研究人员更好地理解Nna蛋白在人类中的作用——以及当人类版本的Nna基因有缺陷时会发生什么。
“我们还有很多东西要学,比如蛋白质是用什么做底物的,它们的酶活性是如何参与线粒体的生物化学的。我们还发现Nna蛋白可能调节线粒体的更新,但我们还不知道是线粒体更新导致线粒体缺陷,还是线粒体功能缺陷导致线粒体更新加速。”
这仍然是一个“先有鸡还是先有蛋的问题”,尽管它可能最终为帕金森病等疾病的新治疗方法指明道路。帕金森病目前无法治愈,折磨着大约150万美国人,每年估计有5万例新诊断病例。