发现一个关键基因在渐冻症发展中的作用
肌萎缩性侧索硬化症(简称ALS)会攻击大脑和脊髓中被称为运动神经元的神经细胞,逐渐导致瘫痪。一种重要基因C9orf72功能的丧失,可能会影响这种疾病患者运动神经元和肌肉之间的交流。这些发现是由国家科学研究所(INRS)的Kessen Patten博士团队在著名杂志上公布的通信生物学.
C9orf72基因突变是ALS的主要遗传原因。C9orf72的突变由六个DNA碱基序列(GGGGCC)的扩展组成,这是非常不寻常的,从几个拷贝(健康人的不到20个拷贝)到1000多个拷贝。这种突变在一定程度上导致功能丧失,可能是40%至50%的遗传性ALS病例和5%至10%的无家族史病例的原因。
彭定康博士的团队在转基因斑马鱼模型中研究了这种基因功能的丧失。在博士生Zoé Butti的领导下,研究小组注意到与ALS类似的症状,即电动机疾病,肌肉萎缩,丧失运动神经元,以及个体的死亡率。
突触传递
该研究显示了C9orf72基因突变引起的功能丧失对运动神经元和肌肉之间通信的影响。“这种突触功能障碍在所有患有这种疾病的人身上都能观察到,并且发生在运动神经元死亡之前,”Anna Sforza Djoukhadjian研究主席的研究员和持有者指出。
该研究小组还揭示了该基因在TDP-43(交互反应DNA结合蛋白43)蛋白上的作用,TDP-43蛋白在ALS中起着重要作用。C9orf72基因可能影响TDP-43蛋白在细胞内的位置。“在大约97%的ALS患者中,TDP-43蛋白从细胞核中耗尽,并在细胞质中形成聚集物,而不是像健康人那样在细胞核中。我们想进一步研究这两种蛋白质之间的关系,”Patten教授解释说。
现在,该团队已经开发了一个模型,它将能够测试治疗分子。目的是找到一种药物来恢复神经元和肌肉之间的突触连接。这也可能导致一个治疗靶点,以纠正异常的TDP-43蛋白。
更多信息:Zoé Butti等人,C9orf72功能降低导致斑马鱼突触囊泡释放缺陷和神经肌肉功能障碍,通信生物学(2021)。DOI: 10.1038 / s42003 - 021 - 02302 - y