修复神经退行性疾病中的线粒体

今欧宝娱乐地址天，神经退行性疾病的研究可能是探索大脑精细结构和功能之间关系的最佳途径。疾病如Rett综合症可能被认为起源于发育，并由奇异的机制定义，包括x -连锁失活、DNA甲基化和基因组印迹，但即使在这里，它更大的物理病理也会在生命过程中演变，并继续在研究人员观察的几乎任何地方被揭示。当疾病直接与大脑有关，如维生素或饮食，并且可以被它们控制时，事情就变得更有趣了。通常情况下，这些疾病有明确的遗传成分，通常与线粒体有关，并导致进行性的、往往令人困惑的运动缺陷。一个这样的谜被称为泛酸激酶相关神经退行性变，或PKAN综合征，在其最常见的形式。期刊上最近的一篇公开论文大脑解释说。

这种特殊的综合症可能由PANK2基因的任意100个左右的突变引起，PANK2基因为线粒体泛酸激酶2编码。在四个核编码的PANK基因中，只有PANK2是针对线粒体。它的蛋白质产物参与辅酶A的生物合成，并催化泛酸盐(维生素B5)的磷酸化。根据t2加权MRI定义的特征病理，可以在苍白球中看到，甚至有自己独特的名字——虎眼征。

研究人员使用了Pank2双基因敲除的老鼠模型。在标准饮食下，小鼠出现了生长问题、无精子症(缺乏精子)和轻微的线粒体功能障碍，但没有其他一些典型问题，如大脑中铁积累或视网膜退化。由于辅酶A对几种代谢途径至关重要，研究人员还用高脂肪生酮饮食对小鼠进行了测试。在这种条件下，通过脂肪酸氧化产生的酮体绕过正常的糖酵解途径，直接进入柠檬酸。

在生酮饮食中，本来就有不正常、肿胀嵴的线粒体情况更糟，完全失去了一些嵴。在这些小鼠中也发现了广泛的脂褐素沉积，并放大了运动问题。此前，在苍蝇等其他生物体中，泛氨酸(一种由半胱胺桥接基团连接的维生素B5的二聚体形式)可以抵消这些问题。当给小鼠注射panthethite时，一般的病理就消失了。特别是，线粒体被完全拯救了，可能恢复了健康，或者在自然过程中被取代。

研究人员还使用染料染色方法评估了线粒体膜电位。在敲除小鼠中，膜电位受到损害，但panthethite完全恢复了膜电位。目前还没有明确的方法来预测功能变量，如膜电位，从形态学上看到的处理后的EM组织。在一个最近的评论在新的脑图技术中，我们讨论了这个问题，并指出新技术这可能允许更仔细的检查。

在电镜图像上，线粒体内部最显著的特征之一是嵴连接。这种蛋白质结构在功能上划分了细胞膜内部和膜间的空间，并控制了它们之间的交换。虽然线粒体有各种各样的形式，但连接处通常会以一种合适的形状和大小聚合。努力热动力学特征他们在形状熵方面已经开始，有概念，他们如何演变的条件在线粒体机械变化。所谓的线粒体“挡板模型”已经完全被旨在将结构与功能联系起来的新的嵴连接模型所取代这些细胞器，就像我们在更大范围内寻找大脑一样。

PNAK型神经退行性变的几个问题仍然突出，就像拇指酸痛。铁的积累仍未得到解释，但可能与另一个未解释的问题有关:即，panthethine不仅未能通过血脑屏障，它甚至似乎没有通过维生素B5的功能发挥作用。当泛酸被代谢成两个泛酸分子时，它也会形成两个半胱胺。虽然半胱胺与各种副作用有关，它可以结合和灭活某些肝酶，它也可以穿过血脑屏障，可能在这里看到，效果非常好。

维生素B5功能所需要的剂量远远低于恢复功能所需要的剂量。我们需要做更多的工作来限制在这里发挥作用的可能机制的范围，但除了找到疾病的治疗方法，它还将有助于治愈我们在结构-功能关系方面的无知。

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