科学家追踪大脑中亨廷顿氏舞蹈症的起源
亨廷顿氏病引起的基因突变出现在身体的每一个细胞,但只有两种类型的脑细胞死亡。为什么?加州大学洛杉矶分校的科学家们使用了一个独特的方法来关闭该基因在个体的大脑区域和瞄准那些导致小鼠的疾病中发挥作用。
发表在4月28日的在线版自然医学研究揭示了亨廷顿的开始在大脑中。还提出新的目标和路线为治疗药物缓慢的破坏性疾病,罢工估计有35000美国人。
“从第一天的概念,导致亨廷顿的突变基因的出现在身体的任何地方,包括大脑的每一个细胞,”解释x威廉·杨的精神病学和生物行为科学教授塞梅尔神经科学研究所,加州大学洛杉矶分校的人类行为。“之前我们可以制定有效的策略来治疗疾病,我们首先需要确定从哪里开始,如何破坏大脑。”
亨廷顿氏舞蹈症从父母传给孩子通过一个叫做杭丁顿蛋白发生突变的基因。科学家指责基因“口吃”——一个重复的DNA改变基因的一端,细胞死亡和脑萎缩,逐渐剥夺了病人的能力,说话、吃东西和清晰地思考。与积极的情况下无法治愈的存在,人们可能会死在十年。
亨廷顿氏舞蹈症目标细胞破坏大脑的两个区域:大脑皮层和纹状体。更在纹状体神经元死亡——一个大脑区域命名的灰色和白色的条纹层。但目前尚不清楚是否皮质神经元在疾病中发挥作用,包括纹状体神经元的故障和死亡。
杨的小组使用一种独特的方法来发现的突变基因在大脑中造成了最大的伤害。
2008年,杨与co-first作者米歇尔·格雷,前加州大学洛杉矶分校博士后研究员现在阿拉巴马大学的工程师亨廷顿氏舞蹈症的小鼠模型。科学家插入整个人类huntintin基因,包括口吃,老鼠基因组。随着动物的大脑萎缩,老鼠的发展汽车和psychiatric-like问题类似于人类的病人。
在当前的研究中,杨和王奶奶,co-first作者和加州大学洛杉矶分校的博士后研究员,模型更进一步。他们综合遗传剪刀,剪掉口吃和关闭有缺陷的基因——首先在大脑皮层神经元,然后纹状体神经元,最后在两组细胞。在每种情况下,他们测量细胞的突变基因如何影响疾病的发展,影响了动物的脑萎缩、电动机和psychiatric-like症状。
“基因剪刀给了我们力量去研究亨廷顿的任何细胞类型的角色,”王说。“我们惊奇地发现,皮质神经元疾病的启动方面发挥关键作用。”
加州大学的研究小组发现,减少杭丁顿蛋白在大脑皮层部分提高了动物的症状。更重要的是,关闭突变杭丁顿蛋白在大脑皮层和纹状体神经元,而没有其他的老鼠大脑的——他们测量纠正每一个症状,包括电动机和psychiatric-like行为障碍和脑萎缩。
“我们有证据表明,基因突变劫持皮层和纹状体神经元之间的通信,”杨解释说。“减少缺陷基因在大脑皮层规范化这种沟通和帮助减少疾病对纹状体的影响。”
“我们的研究有助于揭示了一个古老的问题,”他补充道。“亨廷顿氏舞蹈症开始在哪儿?同样重要的是,我们的研究结果提供了重要的见解,目标疗法降低突变基因水平在大脑中——我们应该目标皮层和纹状体神经元。”
一些当前的实验疗法只能提供有限的大脑区域,因为它们的属性不允许他们在大脑中广泛传播。
加州大学洛杉矶分校小组的下一步是研究突变杭丁顿蛋白如何影响大脑皮层和纹状体神经元的功能和沟通和确定治疗目标,正常细胞沟通可以帮助减缓疾病的进展。
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出版
南王,米歇尔灰色,萧红,Jeffrey P鞍尾,桑德拉·M华立艾琳·格林尼Xiaofeng顾,强啡肽Shirasaki,卡洛斯日志,余庆李,宏伟,迈克尔·S·莱文和X威廉·杨。神经元减少目标突变杭丁顿蛋白表达改善疾病小鼠模型的亨廷顿氏舞蹈症。自然医学,2014年4月28日在线发表。doi: 10.1038 / nm.3514
