發(fā)現(xiàn)導致神經(jīng)退行性疾病的分子機制

來自伯爾尼的科學家發(fā)現(xiàn)了一種機制，該機制導致小腦浦肯野細胞在一種稱為脊髓小腦共濟失調(diào) 1 型的神經(jīng)退行性疾病中發(fā)生退化。他們的研究結果為未來治療小腦相關退行性疾病開辟了新途徑。

控制肌肉協(xié)調(diào)(小腦)的大腦區(qū)域的神經(jīng)元受損、退化或喪失，導致共濟失調(diào)。癥狀包括肌肉運動自主協(xié)調(diào)的喪失以及步態(tài)異常、失去平衡和言語問題的出現(xiàn)。小腦共濟失調(diào)是進行性退行性疾病，在成人中偶發(fā)發(fā)生或可以從父母遺傳。不幸的是，絕大多數(shù)小腦性共濟失調(diào)病例本質(zhì)上是散發(fā)性的，并且共濟失調(diào)發(fā)生的致病機制在很大程度上仍不清楚，這最終阻礙了治療的發(fā)展并對患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。

然而，散發(fā)性和遺傳性小腦性共濟失調(diào)病例都表現(xiàn)出共同的病理生理學特征，例如主要小腦神經(jīng)元的特異性變性;浦肯野細胞。因此，伯爾尼大學細胞生物學研究所的 Smita Saxena 團隊著手了解脊髓小腦共濟失調(diào) 1 型 (SCA1) 中共濟失調(diào)發(fā)展和浦肯野細胞變性的潛在機制，SCA1 是一種罕見的、無法治愈的、可以在小鼠中建模的遺傳性神經(jīng)退行性疾病。

與第一作者 Céline Ruegsegger 一起，對浦肯野細胞進行了基于蛋白質(zhì)的篩選，以確定這些神經(jīng)元在出現(xiàn)共濟失調(diào)時發(fā)生的變化。研究小組發(fā)現(xiàn)在突觸起作用的蛋白質(zhì)發(fā)生了廣泛的改變，并確定了主要存在于浦肯野細胞突觸中的突觸蛋白 Homer-3 被減少。此外，他們發(fā)現(xiàn) Homer-3 的減少與重要信號通路的改變有關。mTORC1。該信號通路負責調(diào)節(jié)突觸蛋白(如 Homer-3)的表達。Saxena 和她的團隊在 SCA1 小鼠小腦中發(fā)現(xiàn)了一種專門針對浦肯野細胞變性的細胞機制，這些發(fā)現(xiàn)提出了一個有希望的未來治療靶點。該研究發(fā)表在科學雜志《神經(jīng)元》上。

研究小組研究了為什么 mTORC1 信號在小腦浦肯野細胞中發(fā)生改變，而在大腦其他區(qū)域卻沒有改變。通過測量浦肯野細胞的激活狀態(tài)，他們發(fā)現(xiàn) mTORC1 信號傳導受損是由于浦肯野細胞相關神經(jīng)元回路(主要涉及攀爬纖維)的缺陷所致。Saxena 說：“在這種情況下，識別在確定浦肯野細胞病理改變中發(fā)揮重要作用的回路相關改變對于理解疾病機制如何發(fā)揮作用以及針對特定神經(jīng)元(在本例中為浦肯野細胞)中的脆弱成分如何發(fā)揮作用非常重要。”

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