ALS研究揭示了rna结合蛋白的作用

捐赠的人体皮肤样品用于生产第一诱导的多能干细胞(IPSC),然后最终在此显示的健康,供体特异性运动神经元。信贷:UC圣地亚哥健康

虽然只有10%的肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)病例是遗传性的,但有相当一部分是由影响结合RNA(一种遗传物质)的蛋白质的突变引起的。美国加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员研究了几例肌萎缩性侧索硬化症患者,这些患者的rna结合蛋白hnRNP A2/B1发生了突变。该研究于10月20日由神经元,他们描述了如何通过加扰关键的蜂窝通信系统对该蛋白质的损害有助于ALS。

加州大学圣地亚哥分校医学院细胞和分子医学教授、资深作者Gene Yeo博士说:“我们的发现是在验证基于rna的疗法作为渐冻人症的治疗上迈出的重要一步。”

ALS,也称为Lou Gehrig的疾病,是一种造型的神经系统,影响了20,000多名美国人。该疾病大大减少了患者的生活质量,是终端。Als影响一种特殊的神经细胞,称为运动神经元。这些电机神经元使我们能够移动我们的身体。目前,对ALS没有有效的治疗,主要是由于对疾病如何发起和在分子水平上进行的难以理解。

杨的团队研究了rna结合蛋白及其控制细胞如何、何时以及是否制造特定蛋白质的能力。为了阐明rna结合蛋白在肌萎缩性侧索硬化症中的作用,Yeo的团队收集了4名患者的皮肤细胞,其中3名hnRNP A2/B1基因突变,1名hnRNP A2/B1基因突变,另外2名健康志愿者作为对照。研究人员将这些皮肤细胞诱导成一种叫做诱导的特殊干细胞(IPSCS)并最终将这些患者特异性干细胞转化为运动神经元。这种技术为它们提供了每个患者疾病的个性化模型,在实验室菜肴中,在那里很容易进行实验。

为了确定突变hnRNP A2/B1蛋白在这些样本中的影响,研究人员随后测量了每一个ALS和健康运动神经元样本中数千个基因的活性。在肌萎缩性侧索硬化症患者的样本中,Yeo和他的团队发现这些患者的hnRNP A2/B1突变并不仅仅使蛋白失效。相反,这种突变赋予了蛋白质新的毒性,扰乱了RNA的处理过程,并最终导致运动神经元的死亡。

Yeo表示,这些调查结果可能对他们的合作者和其他正在开发治疗的其他调查结果来通过靶向RNA来治疗疾病。

“这些rna靶向疗法可以消除有毒蛋白质并治疗疾病,”第一作者,杨实验室的研究生费尔南多·马丁内斯说。“但这种策略只有在蛋白质通过突变获得新的毒性功能时才可行,正如我们在这些ALS病例中发现的hnRNP A2/B1。”

环境因素被认为为ALS做出贡献,增加了一个遗传易感性的人的机会将得到这种疾病。为了模仿这种情况,Martinez与来自Als患者和健康个体的运动神经元如何应对压力。在应力下的患者特异性ALS电动机神经元中,它们发现更多的HNRNP A2 / B1蛋白在与健康细胞相比的致胁迫颗粒的一部分中块状的细胞中团聚。

“降低我们在中看到的压力源的夸张反应的药物来自ALS患者也可能证明强大的治疗策略,“Yeo说。”可能需要多次,多向镜头来治疗这种衰弱的疾病。“

更多信息:神经元DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.09.050

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