《RNA 结构为帕金森病的早期干预提供了有希望的靶点》

  • 来源专题:新药创制
  • 编译者: 杜慧
  • 发布时间:2024-11-05
  • 神经退行性疾病,如帕金森病,是由特定蛋白质(如α-突触核蛋白)异常聚集引起的。在正常情况下,α-突触核蛋白负责调节神经元功能,但在疾病状态下,它会聚集形成有害聚集体,导致细胞损伤和运动障碍等症状。熊本大学的研究团队由Norifumi Shioda教授和Yasushi Yabuki副教授领导,他们在《细胞》杂志上发表了一项重要研究,揭示了G4在α-突触核蛋白聚集中的关键作用。

    当细胞受到应激时,胞内钙离子水平升高,触发G4结构的组装。G4作为一种特殊的RNA结构,能够吸引α-突触核蛋白,促使其转变为易于聚集的形式。研究团队通过实验发现,G4不仅促进了α-突触核蛋白的聚集,还作为支架帮助形成了有害的聚集体。这一过程导致了神经元功能的丧失,进而引发神经退行性疾病。

    为了验证这一机制,研究团队使用了一种名为5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)的化合物,该化合物能够阻止G4的形成。他们将5-ALA注射到表现出帕金森病症状的模型小鼠体内,结果发现5-ALA不仅成功地防止了α-突触核蛋白的聚集,还显著减缓了运动症状的进展。这一发现表明,通过抑制G4的组装,可以有效预防α-突触核蛋白的聚集,从而保护神经元功能。

    这一突破性发现为神经退行性疾病的早期干预提供了新的靶点。G4作为α-突触核蛋白聚集的关键因素,成为了一个有潜力的治疗目标。此外,由于G4在其他神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)中也起到重要作用,这一发现可能为更广泛的神经退行性疾病治疗提供新的思路。通过早期干预G4的组装,可以有效预防或延缓神经退行性疾病的进程,从而改善患者的预后和生活质量。


  • 原文来源:https://medicalxpress.com/news/2024-11-rna-early-intervention-parkinson-disease.html
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    • 本文内容转载自“BioArt”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/w865I4SOy5tHhNPqrRU3Ag 2023年11月2日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所/深港脑科学创新研究院路中华/戴辑/鲍进团队在Cell上在线发表了题为Circuit-specific gene therapy reverses core symptoms in a primate Parkinson’s disease model的研究论文。研究报道了一种全新的基于逆向腺相关病毒(retrograde AAV)的神经调控策略,这一技术与现有左旋多巴和多巴胺受体激动剂类药物相比最大特点是可以实现对帕金森病累及的基底节神经环路的精准靶向干预,而不影响全脑全身任一其他多巴胺通路和系统,为帕金森病临床治疗提供了潜在的全新精准干预技术。 过往基于啮齿类动物模型的研究发现,只要特异性逆转D1中棘神经元的活动抑制,就可以起到治疗帕金森病运动症状的功效;但实现这一靶向调控需要使用经过遗传改造的,在D1中棘神经元中表达外源蛋白元件的转基因动物,这是在灵长类大脑特别是人脑中完全无法实施的技术策略。研究团队通过对这一技术瓶颈进行系统分析发现,如果想要在纹状体脑区中做到对直接通路的D1中棘神经元进行干预而不影响同一脑区中的间接通路D2中棘神经元(在运动控制中起到类似“刹车”的作用),可以利用这两类神经元的神经环路结构差异:即只有D1中棘神经元的轴突投射至远离纹状体的黑质网状部脑区,而D2中棘神经元的轴突投射至紧邻纹状体的外侧苍白球脑区。 基于这一特有环路结构差异,研究团队创新性地提出:将高效感染神经元轴突的逆向AAV病毒递送至黑质网状部,这些逆向AAV感染轴突并标记D1中棘神经元;而D2中棘神经元的轴突远在苍白球,因此在结构上杜绝了被标记的可能。这一D1中棘神经元靶向标记策略辅以化学遗传学介导的神经活动调控,即可在灵长类脑中对D1中棘神经元/直接通路进行选择性活动调控,从而实现对帕金森病运动症状的靶向干预。该技术创新的重要优势在于其在全脑所有多巴胺通路中,高度选择性地调控了基底节直接通路,而不会干扰全脑和全身其他多种多样的、且未受到帕金森病影响的多巴胺通路和相关功能,从而实现了疾病干预的高度靶向性。 研究团队现正积极开展该项技术的临床转化工作。值得关注的是,几乎所有的神经系统疾病都伴随着特定神经环路的功能异常,然而过往技术尚未实现在灵长类脑中对这些疾病累及的重要神经环路进行精准功能矫正以达到干预疾病表型的目的。本研究所建立的神经调控框架和技术体系为在灵长类脑中实现靶向干预疾病神经环路,并逆转疾病表型提供了重要范例。
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