抑制神經(jīng)元的能量消耗可以治療神經(jīng)退行性疾病

索爾克研究所的科學家展示了 FDA 批準的藥物如何通過限制能量消耗來促進腦細胞的健康。就像為經(jīng)濟拮據(jù)的家庭移除不必要的照明以節(jié)省電費一樣，這種名為雷帕霉素的藥物可以迫使患病神經(jīng)元減少蛋白質產(chǎn)生以節(jié)省細胞能量，從而延長它們的存活時間。

雷帕霉素已被證明可以延長壽命并減輕多種疾病的癥狀，并且在細胞水平上可以減慢蛋白質的生成速度。但索爾克發(fā)表在《eLife》雜志上的新研究表明，雷帕霉素還可以針對與利氏綜合征(一種罕見的遺傳病)相關的神經(jīng)損傷，以及潛在的其他形式的神經(jīng)退行性疾病。

“我們的研究表明，神經(jīng)元中的蛋白質產(chǎn)生是能量的主要利用者之一，利氏綜合征的神經(jīng)元會退化，因為它們無法維持足夠高的能量水平，”雷納托·杜爾貝科主席兼美國癌癥協(xié)會托尼·亨特說索爾克分子和細胞生物學實驗室教授，領導了這項研究。

先前對雷帕霉素的研究發(fā)現(xiàn)，雷帕霉素可以阻斷細胞中的關鍵能量傳感器，它可以改變免疫系統(tǒng)，延長壽命并治療包括狼瘡和阿爾茨海默氏病在內(nèi)的疾病。研究人員認為，該藥物通過鼓勵細胞降解受損成分和聚集蛋白來預防阿爾茨海默氏癥中出現(xiàn)的神經(jīng)變性。但最近的數(shù)據(jù)表明，這種藥物也可能對線粒體產(chǎn)生影響，線粒體是細胞的動力源，以三磷酸腺苷 (ATP) 的形式產(chǎn)生能量。

亨特實驗室的助理研究員 Xinde Cheng 已經(jīng)在研究受 Leigh 綜合征影響的細胞的特性，這種遺傳性神經(jīng)變性是由線粒體 DNA 突變導致 ATP 生成減少引起的。鄭想知道雷帕霉素將如何影響受患病線粒體困擾的神經(jīng)元。他和 Hunter 與 Rusty Gage 的實驗室合作，Rusty Gage 是索爾克遺傳學實驗室的教授，也是年齡相關神經(jīng)退行性疾病研究 Vi 和 John Adler 主席的持有者。鄭和時任蓋奇實驗室研究員、現(xiàn)任索爾克干細胞核心主任的 Leah Boyer 一起，通過從 Leigh 綜合征患者身上提取皮膚細胞，將它們重新編程為培養(yǎng)物中的干細胞，然后誘導它們發(fā)育成大腦，從而產(chǎn)生了患病的神經(jīng)元。培養(yǎng)皿中的細胞。

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