基因揭示了神经退行性变的原因

在全球范围内，大约有5000万人患有痴呆症。最常见的两种形式是阿尔茨海默病和额颞叶变性(FTLD)，当大脑特定部位的神经元停止工作时，会引发记忆丧失和其他行为或性格变化。

世界卫生组织预测，如果没有治愈方法，这个数字可能会每年增加1000万例。然而，预测这些疾病的发病是棘手的，因为神经退行性疾病可能在人们出现任何外在症状前几年就开始了。

康奈尔大学的研究人员，包括分子生物学和遗传学系副教授、威尔细胞和分子生物学研究所成员胡风华(Fenghua Hu)，正在仔细研究导致阿尔茨海默病、FTLD和类似疾病的因素。胡的最新研究，“一个角色额颞叶变性该研究在6月23日的杂志上发表大脑．

“我想更好地了解神经退行性变的分子和细胞机制，”胡说。“我希望我们的研究可以促进神经退行性疾病和其他脑部疾病患者的治疗方案的开发。”

她的团队首先研究了一种名为TMEM106B的特定基因，该基因此前已被确定为几种神经退行性疾病的危险因素，包括阿尔茨海默氏症和FTLD。研究人员还知道，该基因的一种特殊突变导致了一种被称为低髓鞘性脑白质营养不良的神经缺陷，这种缺陷会在大脑中产生髓鞘缺陷，导致运动技能和精神敏锐度的退化。

髓鞘是包裹在神经系统中神经纤维或轴突周围的脂肪组织。就像绝缘材料一样，这种组织形成了一层鞘，包裹着神经纤维，保护它们不受损伤，并允许电脉冲沿神经快速传递。

胡想确切地了解TMEM106B中的一个突变是如何造成如此大的损害的。她还想了解更多关于该基因在正常情况下如何调节髓鞘的形成和维持。

“我们发现这种突变与疾病是一种功能丧失突变。”

这种区别是至关重要的，因为Hu实验室发现TMEM106B在负责形成保护性髓磷脂组织的细胞中表达。这些细胞被称为少突胶质细胞，在它们内部，TMEM106B驻留在溶酶体一种充当细胞循环中心的微小细胞器。

像胃一样，溶酶体必须保持特定的pH值以保持酶的活性。当少突胶质细胞构建髓鞘时，溶酶体会清除任何外来物质。它们还可以储存髓磷脂的主要膜蛋白，并将其沉积在神经纤维周围的区域。

Hu的研究小组发现TMEM106B突变阻止了该基因调节溶酶体内部的pH值和溶酶体本身的运动——抑制了少突胶质细胞构建紧密髓磷脂层的能力。

使用一个小鼠模型， Hu还注意到TMEM106B的整体缺乏导致少突胶质细胞内溶酶体的异常运动。这在髓鞘研究小组观察到行为变化，包括运动协调能力差。

进一步的研究将检查TMEM106B调节溶酶体功能的确切机制，并将证明突变如何导致已知的神经缺陷。

“我们想探索基因对髓鞘形成的调节是否有助于其与癌症的联系神经退行性疾病包括阿尔茨海默氏症、FTLD和其他与年龄相关的痴呆症。”