精氨酸受到多麸醯胺酸是一个潜在的疾病修饰治疗疾病

家族性脊髓小脑的共济失调(SCA)、亨廷顿疾病、脊髓和延髓的肌肉萎缩是遗传性神经退行性疾病。因为他们相似的分子发病机制,受到多麸醯胺酸又被称为(polyQ)疾病。目前治疗这些疾病只关注症状改善,疾病修饰方法仍是一个未满足临床需要。现在,来自大阪大学的研究人员,全国神经病学和精神病学中心和新泻大学确定了天然氨基酸精氨酸小说作为一个潜在的方法来减弱的症状,以及polyQ疾病的分子发病机制。在一项新的研究发表在大脑,他们展示了精氨酸改善神经系统症状时给小鼠polyQ疾病,即使在出现症状。

PolyQ疾病引起的异常扩张的一个特定的DNA序列组成的三个基地:胞嘧啶,腺嘌呤和鸟嘌呤(CAG)。在某些基因对正常神经功能很重要,CAG可以出现多次背靠背。CAG重复,不同个体间的数量和不同的神经元基因,但如果经常重复发生,蛋白质的功能是由基因可以严重受损。数量的增加而CAG重复导致蛋白质错误折叠和聚集与并发损伤神经细胞,药物实际上停止这个神经退化的过程还有待发展。

“我们不能受到多麸醯胺酸治疗患者的疾病。相反,我们不得不采取对症疗法作为唯一的医疗选择,”该研究的通讯作者Yoshitaka Nagai说。“我们的研究的目的是找到一个新的疾病修饰受到多麸醯胺酸药物的疾病。”

为了实现他们的目标,研究人员转向化学陪伴分子促进适当的蛋白质折叠,以防止蛋白质总量的累积。通过筛选大量的化学陪伴他们阻止蛋白质聚合的能力试管他们发现精氨酸,一种天然的氨基酸,对蛋白质的影响最强烈的抑制聚合。使用活细胞在另一组实验中,研究人员随后发现精氨酸还能防止骨料polyQ蛋白质的形成。

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“这些发现表明,精氨酸可以减轻polyQ聚合形成的不利影响,”该研究的第一作者说英子Minakawa。“我们接下来想知道精氨酸可以减缓或停止生物体不同polyQ疾病的进展。”

测试精氨酸的治疗潜力,研究人员利用成熟的小鼠模型的家族性脊髓小脑的共济失调,脊髓和延髓的肌肉萎缩。当添加到他们的饮用水在症状出现之前,精氨酸抑制polyQ蛋白质聚合以及抑制小鼠的运动损伤和神经退行性变的。有趣的是,甚至发生之后神经系统症状,精氨酸能够改善家族性脊髓小脑的共济失调的不利影响。

“这些结果令人吃惊,说明精氨酸治疗家族性脊髓小脑的潜力共济失调,迄今为止一直是无法治愈的疾病”,Nagai说。“我们的下一个目标是进行临床试验用精氨酸作为小说受到多麸醯胺酸治疗疾病,包括脊髓小脑的共济失调。”

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