科学家对ALS病理学的理解从头开始

UNC医学院的科学家在了解复杂的致命性神经退行性疾病肌萎缩性侧索硬化症(ALS)(也称为Lou Gehrig病)方面取得了重要进展。对ALS患者的尸检研

UNC医学院的科学家在了解复杂的致命性神经退行性疾病肌萎缩性侧索硬化症(ALS)(也称为Lou Gehrig病)方面取得了重要进展。

科学家对ALS病理学的理解从头开始

对ALS患者的尸检研究通常显示,受疾病影响的运动神经元中有大量纤维状聚集蛋白SOD1。研究人员假设,这些原纤维杀死某些人的神经元并导致ALS。但是在《美国国家科学院院刊》上发表的一项研究中,北卡罗来纳大学教堂山分校的科学家发现了证据,这些大的SOD1原纤维保护而不是伤害神经元。

“这不仅对ALS研究而且对整个神经退行性疾病研究都是一个潜在的重要发现,因为在这些疾病中原纤维聚集体的形成非常普遍,”资深作者尼古拉·多克霍扬博士说。 UNC教堂山的生物物理学。

实际上,大的通常为原纤维型的蛋白质聚集体是阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,亨廷顿氏病,ALS和其他主要神经退行性疾病的最明显病理特征。近年来开发的许多候选药物都旨在清除这些蛋白质聚集物。但是,这些原纤维靶向策略在大型临床试验中均未证明有效。实验室研究在很大程度上也未能证明大的SOD1原纤维对神经元有害。

同时,研究人员发现,由这些蛋白质的少量拷贝组成的称为寡聚物的较小蛋白质簇对实验室中生长的运动神经元样细胞可能具有高毒性,因此更有可能是主要原因这些疾病中脑细胞死亡的原因。

例如,在2016年的一项研究中,Dokholyan的实验室发现了证据,表明仅由三个拷贝的SOD1蛋白构成的“三聚体”结构对ALS中受影响的神经元类型具有毒性。

对于这项新研究,Dokholyan的团队,包括其主要作者,实验室的博士后研究员Cheng Zhu博士在内,进行了复杂的实验,以比较三聚体如何影响神经元以及更大的原纤维如何影响神经元。

“一个挑战是,较小的结构(如三聚体)在形成较大结构的过程中往往只是暂时存在,”朱说。“但是我们能够找到稳定三聚体结构的SOD1突变,以及另一个以较小的结构为代价促进较大的原纤维生成的突变。因此,我们能够分离出这两种蛋白质的作用。”

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