“跳跃”基因为神经退行性疾病的起源提供了新的线索
耶鲁大学医学院的一项新研究发现,人类基因组中大量重复的DNA延伸可能隐藏着一种罕见的遗传性神经退行性疾病——共济失调-毛细血管扩张症以及其他相关疾病的发病线索。
这些发现也为这种疾病的治疗指明了可能的方向。
研究结果发表在9月6日的杂志上神经元.
几乎一半的人类基因组是由转座因子组成的,这些长而短的DNA片段被称为“跳跃基因”,因为它们有能力从基因组的一个位置移动到另一个位置。这些曾经被称为“垃圾”DNA的转座序列已被证明在许多生物学功能中发挥着至关重要的调节作用。一旦它们完成了这些无数的角色,分子调节因子通常会抑制它们的表达。
在这项新研究中,耶鲁大学的研究小组——由免疫生物学斯特林教授岩崎明子实验室的副研究科学家高桥武宏领导——探索了一种最常见的作用转座的元素在神经退行性疾病中被称为长穿插核元素1 (LINE-1)。
他们发现LINE-1的激活与共济失调-毛细血管扩张症患者的小脑损伤有关,共济失调-毛细血管扩张症损害协调能力,并导致免疫和其他身体系统的缺陷。他们发现,这些患者小脑中LINE-1的升高与明显的神经炎症相关。患有这种疾病的患者的平均预期寿命在19到25岁之间。
在这种疾病的小鼠模型中,研究人员发现LINE-1的激活足以引起这种疾病细胞损伤小鼠小脑死亡然而,当小鼠使用逆转录酶抑制剂(如用于治疗艾滋病毒的抑制剂)治疗时,这种疾病的进展减少了。
的抗逆转录病毒疗法可能有助于抑制基因易感性个体中LINE-1的激活,而在大多数人体内,这种激活在早期发展研究人员说。
研究人员说,这些发现很有趣,因为几个不同的实验室正在探索LINE-1在精神分裂症、肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和阿尔茨海默病等神经退行性疾病发病中的作用。
高桥是这项研究的主要作者,他说:“这些疾病肯定有多种原因,但line -1的作用为研究人员提供了一个令人兴奋的新探索方向。”
Iwasaki和Tamas Horvath,耶鲁大学的Jean and David W. Wallace比较医学教授,神经科学、产科、妇科和生殖科学教授,是共同通讯作者。
进一步探索