罕见的神经疾病揭示了重要神经细胞的健康状况
伊恩·邓肯是一名苏格兰人,有着马拉松运动员、铁人三项运动员和越野滑雪者的铁一般的纪律和耐力。作为威斯康星大学麦迪逊分校兽医学院的神经科学家,他将自己的坚韧应用于一种罕见的遗传疾病。
这种疾病被称为Pelizaeus Merzbacher病或PMD,是一种毁灭性的神经系统疾病,在最严重的情况下,婴儿出生几周后就会死亡。
30年前,邓肯注意到狗身上的一种基因突变与人类的疾病几乎完全相同。现在,在杂志的网络版上疾病神经生物学,邓肯列出了他马拉松式追求PMD的结果。
他的工作强调了耐心和坚持在发现意想不到的结果方面的好处,这些结果可能会指向新的治疗方法。
像多发性硬化症一样,PMD是一种干扰髓磷脂的疾病,髓磷脂是神经系统正常交流所需的绝缘物质。在X染色体上发现了阻止髓磷脂形成的基因突变,因此这种疾病只发生在男性身上。
邓肯说,对狗的研究至关重要,因为PMD在人类中非常罕见——大约20万名男性中才会出现一例。
邓肯说,他的研究已经取得了一些发现,可以帮助对抗这种严重的疾病。
首先,邓肯确定狗体内的髓磷脂脊髓是在出生后逐渐产生的,这证明了制造髓磷脂的细胞存活下来并在某些区域起作用。“大脑和脊髓的作用不同,”邓肯说。“令人惊讶的是,第一天就没有髓磷脂。但几个月后,脊髓会产生髓磷脂,两年后几乎恢复正常,但大脑却不是,缺乏髓磷脂是死亡的原因。”
在这些狗的大脑和脊髓中,髓磷脂形成细胞或少突胶质细胞异常少,可能在人类PMD中也是如此。“由于我们不知道的原因,脊髓修复是因为这些细胞的数量随着时间的推移而增加,但这不会发生在大脑中。”
其次,被称为轴突的神经纤维完全缺乏髓磷脂,在狗体内存活了两年多,这与公认的没有髓磷脂的轴突无法存活的观点背道而驰。(轴突是连接神经细胞和肌肉的纤维。)邓肯说,如果缺乏髓磷脂不是轴突的死刑判决,那么许多髓磷脂相关疾病的临床前景就光明得多了。
第三,认识到髓磷脂生成细胞仍然活跃,这将邓肯的注意力转移到可以增加髓磷脂生成细胞数量和活性的药物上。
他说:“市场上已有的几种药物有望刺激更多髓磷脂的产生。”“这可以帮助PMD患者——包括人类和狗——以及潜在的MS患者。”
这个概念已经在加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)的MS患者身上进行了一期试验。
与MS不同,PMD是一种遗传疾病,这表明需要基因治疗。然而,邓肯怀疑,在PMD早期仅仅增加髓磷脂生成细胞的数量可能会导致大脑和脊髓中髓磷脂的形成,从而消除对髓磷脂的需求基因治疗.
最后,邓肯说,他的研究清楚地表明,少突细胞——在周围形成保护鞘的细胞髓鞘-在脊髓和大脑中发育不同。
“这是一个很大的惊喜,”他说。“神经学家一直专注于大脑,它更大,更容易想象。”
邓肯说,狗的PMD模型“与我们无法详细研究的人类疾病惊人地相似”。这是一种自然发生的疾病,我们对它的研究将为狗和人类提供治疗方法。”