致命神經退行性疾病觸發因素終於水落石出!
科學家們已經確定了一種酶,這種酶可能在引發亨廷頓氏病的過程中起着關鍵作用,亨廷頓氏病是一種罕見且致命的疾病,會導致腦細胞衰退。
針對齧齒動物和人類的新研究表明,在亨廷頓氏病症狀出現之前,一種特定的酶——谷胱甘肽 S - 轉移酶ω 2(GSTO2)的水平在 大腦 中會升高。
這些發現於 10 月 28 日發表在《自然 - 代謝》雜誌上,該研究的作者表示,這可能爲在亨廷頓氏病發展之前加以阻止指明瞭新的途徑。未來的治療方法可能包括使用阻斷 GSTO2 的藥物,以阻止或減緩疾病的進展。
亨廷頓氏病是一種遺傳性疾病,由一種名爲 HTT 的基因突變引起,該基因攜帶用於生成一種名爲亨廷頓蛋白的蛋白質的指令。攜帶這種突變基因的父母 有 50%的機率 將亨廷頓氏病遺傳給每個孩子。
這種突變會促使細胞產生過多的多巴胺——大腦中的一種關鍵化學信使,進而導致某些神經元退化。
這種衰退在大腦中被稱爲紋狀體的部分尤爲明顯,致使患者出現認知和運動相關症狀。
亨廷頓氏症的症狀通常在一個人 30 多歲至 50 多歲時開始出現。
這種疾病會逐漸損害患者的功能,在症狀出現約 10 至 30 年後最終導致死亡。
到目前爲止,科學家們還無法解釋 HTT 突變爲何會導致多巴胺過量產生。這是亨廷頓病無法治癒的一個原因——現有的藥物只是在損害已然造成之後幫助緩解症狀。HTT 基因在全身都很活躍,這使得開發針對大腦中其影響的靶向治療變得困難。
在這項新研究中,研究人員採取了不同的方法:“我們並非關注導致亨廷頓病的這個特定基因的突變,而是研究了這種突變所影響的信號以及它們的作用,”利利亞納·米尼切洛,該研究的主要作者、牛津大學細胞和分子神經科學教授告訴《生活科學》。
腦細胞相互傳遞化學物質以進行交流。此外,在每個腦細胞內,化學活動的連鎖反應有助於神經元存活、生長和保持其完整性。例如,存在維持神經元存活所需的信號,而這些信號已知在亨廷頓病中會發生故障。紋狀體中的特定神經元最容易以這種方式出現信號脫軌的情況。
爲了更深入地探究這一想法,研究人員培育了基因修飾的小鼠,其紋狀體細胞不能產生這些關鍵的生存信號。他們注意到,在這些齧齒動物出現任何類似於早期亨廷頓病的運動症狀的數月前,其大腦中的多巴胺水平就升高了。
通過測量紋狀體神經元的基因活性,研究人員發現,破壞細胞的生存信號似乎會使細胞中 GSTO2 的量增加。最終,GSTO2 的這種增加正是促使多巴胺生成並導致小鼠進行性運動功能障礙的原因。
該團隊發現,阻斷 GSTO2 能阻止這整個過程的發生。
在分別進行的實驗中,研究人員在患有類似於亨廷頓氏症的大鼠大腦中以及亨廷頓氏症患者的腦組織中都觀察到了 GSTO2 類似的增加情況。大鼠和人都表現出 GSTO2 的這種增加,但尚未出現任何明顯的病症表現。
綜合來看,這些發現揭示了可能引發亨廷頓氏病發病的獨特細胞變化。
研究人員現在需要更仔細地研究攜帶 HTT 突變的齧齒動物中 GSTO2 的作用,再次覈查這種聯繫是否存在因果關係。米尼奇耶洛表示,如果情況屬實,GSTO2 可能成爲旨在阻止或減緩亨廷頓氏症進展的藥物的潛在新靶點。