研究有助于解开纠结的ALS的起源
通过研究神经细胞起源于严重神经系统疾病患者,威斯康星大学麦迪逊分校研究人员已经确定了一个错误的蛋白质形成肌萎缩性脊髓侧索硬化症的根源。
也被称为卢伽雷氏症,肌萎缩性侧索硬化症导致瘫痪和死亡。根据ALS协会,多达30000的美国人患有肌萎缩性侧索硬化症。
基因突变被发现后一小群ALS患者,科学家基因转移到动物和开始寻找药物可以治疗那些动物。苏淳说,但是这种方法还没有工作,魏斯曼中心威斯康辛大学麦迪逊分校的神经学家,新报告的资深作者,发表在4月3日《华尔街日报》细胞的干细胞。
张一直在采用不同的方法,研究人类患病的细胞在培养皿中。这些细胞,称为运动神经元,直接肌肉收缩和肌萎缩性侧索硬化症失败的网站。
大约10年前,张是世界上第一个从人类胚胎干细胞生长运动神经元。最近,他更新的方法,将皮肤细胞转变为iPS(诱导多功能干细胞)细胞的转化,反过来,为运动神经元。
“诱导多能性”细胞可以作为“疾病模型”作为他们的捐赠者携带许多相同的特征。张医生说,诱导多能干细胞技术提供了一个关键的优势基因的方法,“只能研究已知致病基因的结果。“诱导多能性”,你可以把细胞从任何病人,和长大后运动神经元ALS。提供了一种新的方式来看待疾病的基本病理变化。”
新报告,张魏斯曼科学家香港陈和他的同事们将矛头直指蛋白质运动神经元内建立一个运输结构。称为神经丝,这个结构化学和细胞单元遥远的神经细胞。货物需要运动包括神经递质,它标志着肌肉,线粒体,过程能量。
运动神经元控制脚肌肉大约三英尺长,所以神经递质必须将一个院子里,从他们的起源在胞体的位置信号的肌肉,张医生说。一个病人缺乏这种联系变得瘫痪;ALS的迹象很明显,第一个就是经常在脚和腿瘫痪。
科学家们已经知道了一段时间,在肌萎缩性侧索硬化症,沿着神经的预测“缠结”,形成畸形的蛋白质,沿着神经纤维阻塞通道,最终导致神经纤维故障而死。新发现的核心是这些缠结的来源:短缺的三个神经丝蛋白。
神经丝结合了结构和功能的角色,张医生说。“就像钉,托梁和椽,神经纤毛细胞的骨干,但它是不断变化的。这些蛋白质需要从胞体运来,他们在哪里生产,最遥远的部分,然后运回回收。如果蛋白质不能正确形式,易于运输,它们形成缠结,引发一连串的问题。”
发现神经丝缠结在ALS患者的尸检”并不会告诉你他们如何发生,或者为什么他们发生时,”张说。但数以百万计的细胞——所有携带人类疾病,张的研究小组发现的来源缠结在蛋白质亚基构成神经纤维细丝。“我们的发现是,ALS疾病是由misregulation神经丝的生产的一步,”他说。
除了ALS,张医生说“非常相似的缠结”出现在阿尔茨海默氏症和帕金森疾病。“我们非常兴奋,认为当你研究肌萎缩性侧索硬化症,你可能会看到许多神经退行性疾病的根源。”
在运动神经元的干细胞从病人,张医生说,他和他的同事们看到“相当惊人的事情。我们从患者的皮肤细胞重新编程的运动神经元是相对年轻,我们发现misregulation发生早期,这意味着它是最有可能引起的疾病。没人知道这之前,但我们认为如果你可以针对这个早期介入病理学,你可以拯救神经细胞。”
在实验报告,张找到一种办法来拯救神经细胞生活在他的实验室里的菜肴。当他的团队“编辑”的基因指导蛋白质不足的形成,“突然细胞看起来正常,”张说。
他报道,科学家已经在小分子筛选和威斯康辛大学麦迪逊分校综合设施正在寻找拯救患病的运动神经元的一种方式。这些神经元是由数百万张从干细胞的使用技术,完善了。张医生说,“图书馆”的候选药物,每个都包含一千或更多的化合物,被测试。“这是令人兴奋的。我们可以马上把这转化为行动。基础研究是现在开始偿还。这样的疾病,没有时间可以浪费。”
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出版
香港陈,库恩钱,中卫Du,靖远县曹,安德鲁·彼得森Huisheng Liu莱尔w . Blackbourn CindyTzu-Ling黄,安东尼•Errigo Yingnan阴,剑锋,梅尔文Ayala,苏淳。建模ALS与显示,突变体的细胞则SOD1 Misregulates在运动神经元中神经丝平衡。细胞的干细胞,网上发布的2014年4月3日。doi: 10.1016 / j.stem.2014.02.004
