研究人员发现了治疗ALS的一个潜在窗口
肌萎缩性侧索硬化症(ALS)是一种神经退行性疾病,在美国影响了多达3万人,每年有5000例新确诊病例。随着时间的推移,它会削弱肌肉,影响身体功能,最终导致死亡。这种疾病没有单一的病因,也没有已知的治疗方法。然而,约翰·霍普金斯大学医学研究人员在ALS治疗过程中发现了一个可能的机会窗口,可以靶向星形胶质细胞异常——中枢神经系统中的一种细胞亚型,它提供了一种结构来代谢支持神经元和微调神经元网络信号。
研究小组认为,星形胶质细胞积极参与运动神经元的死亡,运动神经元是大脑和大脑中的细胞脊髓通过从大脑向执行这些功能的肌肉发送命令,人们可以移动、说话、吞咽和呼吸。
“我们认为这一点特别重要,因为星形胶质细胞“肌萎缩性侧索硬化症患者出现症状后,功能障碍是活跃的,”约翰霍普金斯大学医学院神经学教授、约翰霍普金斯大学肌萎缩性侧索硬化症临床试验部门的医学主任尼古拉斯·马拉加基斯博士说。“这一发现可能使我们能够针对星形胶质细胞的异常进行ALS治疗。”
他们的研究发表在3月21日的美国国家科学院院刊在美国,研究人员分析了渐冻症患者的大脑和脊髓组织,观察到一种特殊的星形胶质细胞蛋白,连接蛋白43,作为一个开放的孔,将有毒因素发送到肌萎缩侧索硬化症患者运动神经元从星形胶质细胞。在有家族病史的渐冻症患者和零星感染该疾病的患者中,毛孔尤其活跃。
研究小组还成功地从ALS患者身上培养出了干细胞,并将其培养成星形胶质细胞。他们发现这些星形胶质细胞通过半通道(为细胞间分子运动提供途径的蛋白质)诱导运动神经元死亡。
“这是一种新的途径,我们已经证明它存在于ALS组织、动物模型和患者来源中干细胞马拉加基斯说。“同样令人兴奋的是,这种特殊的半通道蛋白似乎在渐冻症患者的脊髓液中升高,并可能作为一种重要的生物标志物。这是一种真正的精准医疗方法。”
马拉加基斯说,人们正在开发可以阻断这种半通道的药物。在研究过程中,他的团队证明了托纳伯沙(tonabersat),一种最初用于治疗偏头痛和癫痫的药物,可以阻止人类ALS干细胞系和动物模型中星形胶质细胞诱导的运动神经元死亡。
马拉加基斯说,这项研究提供了越来越多的证据,证明星形胶质细胞在ALS的传播中起着作用。接下来,研究小组将试图确定为什么这个半通道在ALS星形胶质细胞中如此活跃,使他们更好地了解疾病是如何发展的。马拉加基斯说,这同样重要,因为它促进了他的团队的工作,以确定可以阻断这种特定半通道的新药,作为未来治疗ALS的药物。
更多信息:Akshata A. Almad等,Cx43半通道参与星形胶质细胞介导的散发性和家族性ALS毒性,美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2107391119