Dopamine-Tuning拨影响帕金森发现风险

阿拉巴马大学的研究人员发现了一个关键的机制如何信号环境与遗传信息集成在一起,影响脑细胞的健康和生存,提供一个关键洞察帕金森病的发展。

在结果中列出纸最近出版的在美国国家科学院院刊》上,研究人员打开未知的治疗途径,强调监管的力量在体外有助于保护大脑细胞,或神经元。

“这不是立即神奇的子弹,但这项工作告诉我们很多关于新的治疗方法的可能性,”说人考德威尔博士生物科学大学杰出研究教授的实验室领导了这项研究。“我们展示了关于这种组合遗传和环境机制如何影响神经退行性变的确凿的证据,但如何利用下一个地区发现的。”

目前没有治愈或治疗预防或阻止这种疾病影响全球超过1000万人,每年有超过60000美国人诊断。最近研究了产生多巴胺的神经元。进步的多巴胺神经元的死亡构成发病和症状通常与帕金森病有关,如地震和无意识的摇。当一个帕金森病人疾病的症状时开始,他们有可能失去了50 - 80%的多巴胺神经元。

这项新的研究表明一个特定的蛋白质在体内,TNK2,作为一种表盘,向上或向下某些基因的使用,有效地优化多巴胺水平优化神经元功能和生存。相比之下,人类TNK2基因的突变导致制造多巴胺神经元的变性,导致帕金森氏症。

考德威尔金医生考德威尔生物科学教授博士Han-A公园人类营养的助理教授,六个UA学生也是在《美国国家科学院学报》上发表的那篇文章。

考德威尔的实验室收到了来自美国国立卫生研究院的资助识别分子因素影响个体是否有弹性或容易多巴胺神经元变性。研究探讨表观遗传学,研究基因开关的机制应对外部环境压力。

UA研究者报告的发现一个十字路口,多巴胺水平的控制和监管的表观遗传响应满足对神经元赋予他们的联合影响健康。考虑到各种重要的生物功能和行为,包括多巴胺,这项研究包括潜在的影响方式影响广泛的条件下,从抑郁和精神分裂症成瘾和帕金森氏症。

在这项研究中,研究人员改变了基因的微小蛔虫称为秀丽隐杆线虫,模仿患者中的突变。蠕虫与人类分享约一半的基因,及其基本特性允许廉价和快速实验范围的神经系统疾病。UA研究者可以诱导帕金森家长式的行为影响蠕虫的多巴胺神经元,代表测试人类大脑中的神经元的损失作为疾病的一部分。

之前发现使用考德威尔的蠕虫模型已多次导致人类的研究,结果后来验证和研究本文中讨论的另一个强烈支持蠕虫作为神经退行性疾病的临床前模型的研究。

“这项研究表明,我们可以使用一个系统像蠕虫破译人类遗传变异的意思,“考德威尔说。”与日益增长的信息过载存在,人类的DNA测序数据解析中的音乐噪声的至关重要的适当的解释许多我们所有人之间的区别。”

虽然人类TNK2的蠕虫的版本,名叫SID-3略有不同,它控制蠕虫的多巴胺水平在人类TNK2一样。众所周知人类蛋白质TNK2有助于带来和回收多巴胺神经元,而SID-3蠕虫是调节片段的一种小的运输,旅游,被称为小分子核糖核酸的双链RNA分子,以应对环境变化和确定基因表达。

TNK2蛋白质突变时,发现在帕金森患者中,它提供了过多的微rna,不断抑制基因通常保持平衡在多巴胺神经元的多巴胺。同时这也导致TNK2回收过多的多巴胺,去除多巴胺神经元之间的空间,称为突触,需要的地方。

这种消耗突触多巴胺的结合,而抑制基因参与神经保护,解释了为什么TNK2突变展览帕金森患者。研究直接证明了突变蛋白质活性呆的时间过长,抢劫多巴胺的神经细胞正常功能所需的平衡。

“体内多巴胺是监管严格,稍微调整的多巴胺水平可以产生深远的影响。由工程蠕虫模拟病人突变,我们澄清TNK2蛋白质保持太久,”考德威尔说。”“拨号”不是应对转身不像它应该,和不平衡导致退化。”

公园、人类营养的助理教授和她的学生,麦迪逊斯科特,显示相同的机制调节TNK2水平存在于神经细胞培养实验室的老鼠。这个扩展的意义蠕虫发现哺乳动物和暗示了未来的研究卓有成效的。

参考:诺斯JB,罗素SN, Moniz NA, et al。综合调节多巴胺能和表观遗传效应物在帕金森病的神经保护模型。美国国家科学院院刊》上。2023年,120 (7):e2210712120。doi:10.1073 / pnas.2210712120

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