回头时钟ALS细胞显示新的机制

目前,没有治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)。然而,事情可能要改变了。研究人员能力和加州大学圣地亚哥分校(UCSD)已经分离出一种蛋白质显示病理特征在神经系统疾病的早期阶段。团队发表了他们的发现,这可能会导致一种新方法治疗疾病,在《“Acta Neuropathologica”。

2014年夏天,肌萎缩性脊髓侧索硬化症,简称ALS,收到了大量的关注通过社交媒体活动。冰桶的挑战,全球数以百万计的人们把一桶冰冷的水在他们的头上来模拟一种麻痹的感觉由于极度的寒冷。在德国,大约6000到8000人患有肌萎缩性侧索硬化症,和大约2000例新病例的疾病,证明致命的几年内,每年诊断。“ALS是一个运动神经元疾病,这意味着它损害控制肌肉的神经细胞,”博士教授解释Beate赢家。“在第一阶段,肌肉变得更弱,之前浪费掉,最后离开病人独立无法吞咽或呼吸。“社交媒体活动来筹集资金用于研究肌萎缩性侧索硬化症。

回头重新编程细胞干细胞的生物钟

Beate赢家是一种罕见的神经疾病的干细胞模型教授能力,部门负责人干细胞生物学,和中心的发言人疾病Universitatsklinikum埃朗根。她的实验室调查触发神经退行性疾病等神经系统的肌萎缩性侧索硬化症,希望发现新的治疗方案。“我们知道大约15年来,在ALS的结束阶段,蛋白质TDP-43发现在神经元变得不溶性,开始形成团块,“解释赢家。“这失去正常的功能和采用毒性。“尽管这些病理变化不明显的患者,神经细胞的命运已经密封。赢家继续说道,“我们想知道我们是否能找到原因ALS TDP-43之前处于早期发展阶段的变化。”

她开始追求尤尔根·温克勒博士和教授一起PD马丁雷根斯堡的分子神经病学Universitatsklinikum埃朗根。研究人员利用一种创新的技术。他们提取小皮肤样本ALS患者的上臂和健康人对照组重组成所谓的诱导多能干细胞,细胞相当于人类发展的一个非常早期的阶段,可以在理论发展为任何在人体细胞。这些干细胞被转化为神经细胞。“基本上,我们将时钟和生成神经元模仿胎儿的发育阶段,”解释了赢家。细胞这一事实从成人人可以重新编程为多能干细胞是由心大家发现山中,他获得了诺贝尔医学奖的承认他的工作。

蛋白质NOVA1显示从早期病理特征

埃朗根的研究人员寻找不溶性蛋白质在细胞中使用质谱样品,高通量过程。他们是成功的。在ALS患者的神经细胞,他们发现了一个名为NOVA1 rna结合蛋白。“在神经元蛋白质显示变化,包括大大增加程度的破产,但尚未TDP-43的典型病理特征,“Florian Krach博士解释道,能力的团队成员和该研究的第一作者。“细胞对照组没有显示这些变化。”

配备这些发现,著名的RNA Krach搬到实验室的生物学家和生物信息学专家基因杨教授在加州大学圣地亚哥(美国),由巴伐利亚州加利福尼亚技术中心(BaCaTeC)。由于专业实验和计算机辅助分析他能够调查NOVA1 RNA分子结合,什么影响它对可变剪接在人类神经元。“可变剪接是一个极其复杂和精巧的机制,人类用来繁殖的蛋白质,“Krach解释道。”部分的RNA信使分子要么削减或增加,从而阻碍,扩展或改变蛋白质的功能完全。”

研究人员希望他们的研究结果将有助于作出早期诊断,打开门新治疗的概念。

已经知道,ALS患者的可变剪接过程不受监管。它也知道TDP-43影响这一过程。埃朗根的研究小组怀疑,然而,其他rna结合蛋白负责病理过程在疾病的早期阶段TDP-43变化。这一怀疑已被证实的发现NOVA1功能受损。

“我们已经做了一个开创性的发现,但只有一分之一的一步可能能够检测ALS在早期阶段,“说Beate赢家。“与更大的群组研究中进行后续研究可以深化我们对rna结合蛋白的重要性的理解。”研究人员希望他们的工作将帮助促进开发新疗法的概念在神经元只能进不能退的地步。

参考:Krach F,惠勒EC,尹浩然,雷根斯堡。异常NOVA1功能扰乱了可变剪接在肌萎缩性脊髓侧索硬化症早期阶段。Acta Neuropathol。2022年。doi:10.1007 / s00401 - 022 - 02450 - 3

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。