脊柱肌肉萎缩:引起和治疗的新线索

脊柱肌肉萎缩:引起和治疗的新线索
受SMA影响的脊髓运动神经元(蓝色)(右图)Kv2.1钾通道(黄色)的表达明显减少,降低了它们的放电能力(记录在每张图的右上方)。来源:哥伦比亚大学医学中心George Z. mtis博士实验室

据哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员称,脊髓性肌肉萎缩症(SMA)是一种神经退行性疾病,会导致渐进性肌肉萎缩和瘫痪,其部分原因可能是连接感觉神经元和运动神经元的突触异常。他们在小鼠身上进行的研究也表明,仅增加这些突触的活性就可以缓解SMA的症状。

研究结果今天发表在该杂志的网站上自然神经科学

SMA被称为SMN1(存活电机神经元1)的基因中的突变引发,导致所有细胞中的SMN蛋白缺乏 - 包括脊柱,刺激身体肌肉收缩。低水平的这种蛋白质会导致功能障碍和死亡神经元,最早始于婴儿期,偶尔在成年期。“研究人员一直认为,如果我们能解决这些病变的神经元,我们就能解决疾病,”研究负责人说乔治·z健全的博士,副教授病理学和细胞生物学和神经学、运动神经元中心的成员和哥伦比亚转化神经科学在CUMC倡议。“但在SMA小鼠模型中拯救这些神经元并没有多大帮助,这表明其他细胞,或许还有其他神经元参与了其中。”

在2011年在神经元发表的一项研究中,Mentis博士发现第一个证据表明突触之间的异常脊髓运动神经元可能在疾病过程的早期,早在运动神经元死亡之前,就参与了SMA。

本研究的研究是为了确定神经元到神经元通信中的崩溃是如何发生的。

使用SMA的小鼠模型,Mentis博士和他的同事们展示了SMN缺乏感觉神经元的缺陷改变了将它们连接到电机神经元的突触。功能障碍突触减少了谷氨酸的释放,兴奋性神经递质,使神经元能够在整个身体中发送信号。反过来,这降低了KV2.1的表达,在运动神经元表面上发现的钾渗透通道。“这代表了神经肌肉神经循环的临界损失,”威尼斯博士说。“当KV2.1表达减少时,电机神经元递减较少的电尖峰 - 讲述肌肉收缩的信号。”

当用Kinate处理小鼠时,通过刺激谷氨酸受体来模拟突触功能的化合物,KV2.1的活性恢复到几个正常水平和电动功能改善的 - 确认感觉突触的功能障碍在严重表型中发挥着关键作用SMA,导致瘫痪并经常导致死亡。“这表明增加突触活动可以缓解SMA中所见的神经肌肉缺陷。不幸的是,Kainate不是一种良好的人类治疗候选者,因为它可以诱发癫痫发作。我们目前正在寻找替代,更安全的方法来提高这些活动,“威尼斯博士说。

美国FDA最近批准了nusinersen,这是第一种治疗SMA的药物。当这种药物被注射到脊髓周围的空间时,运动神经元中SMN的水平会增加。

“本研究表明,可能有多种方式可以提高电机的健康这代表了我们对这种疾病的看法发生了根本性的变化。”


进一步探索

通信故障:运动神经元疾病中感觉突触的早期缺陷

更多信息:脊髓性肌萎缩的感觉突触兴奋降低通过Kv2.1损害运动神经元的功能,自然神经科学(2017)。DOI: 10.1038 / nn.4561
期刊信息: 自然神经科学

引用:脊柱肌肉萎缩:引起和治疗的新线索(2017年,5月15日)从Https://medicalXpress.com/news/2017-05-spinal-muscular -trophy-clues-treatment.html检索4月23日4月23日
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