在人类至关重要的细胞过程是缺失的

一个独特的细胞障碍患者正在帮助研究人员更好地理解一系列并发症。

第一次,英国纽卡斯尔大学领导的研究人员已经确定了一组病人与神经系统疾病缺乏关键的过程称为细胞自噬。这项工作发表在今天的美国新英格兰医学杂志》上。

这些患者提供了一个独特的洞察中自噬的作用人类生理这可能为研究和治疗具有重要意义在许多条件,包括神经退化和癌症。

自噬

许多细胞在我们的身体,比如那些构成我们的大脑,需要持续一生。要做到这一点,我们的细胞已经开发出保护自己的方法。这包括一个过程被称为自噬,字面意思就是“自食”,损坏组件收集在一起,从细胞中删除。

这个过程是非常重要的人体正常运转的累积损伤细胞与几种疾病,包括老年痴呆症。

细胞自噬也使用的路线来维持营养水平和长期以来一直被认为是一个重要的过程基于以往的研究转基因小鼠缺乏自噬和婴儿出生后24小时内死亡。同样,自噬途径在人类的失败被认为意味着人们就无法生存。

在这项研究中,研究人员发现,在5个家庭,改变一个关键基因对于自噬引起神经系统疾病的具体形式。在特殊情况下,这些患者可能生存到成年尽管有缺陷的自噬,这组研究人员已经确定了。

使用最先进的DNA测序技术,研究人员发现致病ATG7基因序列变化在12五个家庭的神经系统疾病患者。

分析患者样本的纽卡斯尔的团队和同事透露,在赫尔辛基的突变导致减少或完全丧失ATG7蛋白质。这是跟进进一步的研究在小鼠和酵母细胞,证实自噬的严重缺陷。

罗伯·泰勒是线粒体纽卡斯尔大学病理学教授,纽卡斯尔的NHS高度专业化的线粒体诊断实验室和临床科学家顾问纽卡斯尔医院NHS信托基金会和该研究的资深作者。他说:“这一发现挑战了理解,人类无法生存,如果他们完全无法进行自噬细胞。我们学会了从研究病人携带基因改变在一个特定的自噬基因自噬在大脑发展的至关重要的作用,这可以适应一个关键组件的损失。”

患者在世界各地传播,与家人发现在英国,法国,瑞士,德国,沙特阿拉伯。英国英格兰东北部的家庭被诊断测序计划由莉莉基金会资助,英国领先的线粒体疾病慈善和欧洲最大的慈善线粒体研究的资助者。这测序项目,开发了纽卡斯尔大学的支持下,已成功为> 70%的招募家庭提供了基因诊断。

泰勒教授解释说:“调查脑核磁共振图像,我们观察到相同的大脑区域受到影响在所有患者中,改变支撑病人的共济失调和智力残疾,强调自我吞噬的重要性在大脑是如何形成的。当我们建立在发现和继续开发更好的理解可能的补偿机制在这些患者中,这意味着我们可以专门探索潜在的治疗目标大脑的这些区域。这种方法可能有一天帮助满足患者常见的临床需求,晚发性疾病如阿尔茨海默病和痴呆,自噬受损导致疾病。”

杰克·科利尔是该论文的第一作者,纽卡斯尔大学博士生,包括关键进行实验电子显微镜和先进的高分辨率iSIM共焦显微镜以及分子技术对患者样本进行调查。

他说:“因为ATG7先前的研究表明,它可能会对人类生存至关重要,我们惊奇地发现基因变化影响这个基因的病人,特别是考虑到一些流传下来的成年生活。

“识别许多家庭非常重要,因为它使我们能够了解患者受到这种疾病的影响。使用细胞从每一个家庭,我们已经表明,这些患者无法正常执行自噬通路,损害蛋白质的回收并导致神经发育的问题。”

苏珊从英格兰东北部,是两个女孩的母亲的影响。她解释说:“一个确切的诊断已经回答了“为什么”的问题,我们一直要求30年,提供了一个了解,我们从未想过我们会有。在实践层面,它有助于与社会保健和医疗专业人员和展望未来我们可以学习经验分享与他人相同的条件。也很高兴知道这些发现可能是一个踏脚石新的研究帮助人们与其他问题。”

研究人员打算继续与这组患者,因为他们未来的研究提供了一个独特的洞察人类生理自噬的作用。