在最新发表于《核酸研究》(Nucleic Acids Research,NAR)的研究中,弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute,简称克里克研究所)和伦敦大学学院(UCL)的研究人员,识别出肌萎缩侧索硬化症(ALS)中关键细胞改变的触发者。这一发现可能有助于开发新的ALS疗法,并影响许多具有相同改变的神经疾病的治疗,包括帕金森症和阿尔茨海默症。 ( A% y4 i7 |+ p- H) g
+ X6 N2 N# v* V2 X
当神经系统因疾病或感染而受损时,星形胶质细胞的行为会发生“反应性”改变。其中一些反应性星形胶质细胞会变得具有保护作用,而另一些则会变得有害并损害周围的运动神经元。 4 J0 G8 E+ X, P0 p" ?
反应性星形胶质细胞在包括ALS在内的各种神经退行性疾病中均可观察到,但尚不清楚是什么原因导致星形胶质细胞发生这种改变。 + [( [% w. v0 B/ H) e$ k
在新的研究中,科学家们比较了ALS-病变星形胶质细胞和健康星形胶质细胞,以揭示病变细胞如何发生反应。这些细胞是从人类诱导多能干细胞培养出来的,后者可以被引导分化为人体任意细胞。
- k2 j3 p) V* A: O$ J
+ J! h4 l3 q5 m
他们发现,病变星形胶质细胞改变的关键是剪接过程中从RNA移除内含子(遗传信息的非编码部分)的数量有所增加。研究团队发现,在健康星形胶质细胞中,有些RNA通常会保留某些内含子,但在病变细胞中,这些特定的内含子被剪接掉了。
9 X7 q) ]7 k! v
当这些内含子被剪掉时,RNA中剩余的外显子(基因信息的编码部分)被用作构建蛋白质的“配方”,其中一些蛋白质在星形胶质细胞的改变中发挥了作用。 8 u# z% [! U6 n. N: N: M2 K- H
该研究共同高级作者、克里克研究所人类干细胞和神经变性退化实验室组长Rickie Patani说:“理解星形胶质细胞如何经历这种转变是非常令人兴奋的进步,使得我们更接近于能够控制和防止其产生有害的反应。虽然还有很长的路要走,但我们认为开发这样的治疗方法是可能的,甚至可能用于治疗所有涉及反应性星形胶质细胞增加的神经疾病,包括帕金森症和阿尔茨海默氏症。”
; t: p Z* @! {+ v4 J0 E( {7 q
ALS是一种快速进展的神经退行性疾病,目前还没有能够改变患者预后的有效治疗方法。但是,了解与ALS相关的关键细胞改变,将有助于开发延缓疾病进展的新疗法。
; k3 p( Q' x0 Q1 J+ V5 o
* D8 q, X( U+ M. p% _4 g3 q
该研究领导作者、克里克研究所临床研究员Oliver Ziff说:“我们的研究团队之前已经表明,剪接在ALS运动神经元中有所减少。所以,在ALS星形胶质细胞中发现相反的情况时,我们很感兴趣。事实上,我们发现,当其他免疫细胞被激活时,剪接增加。这增加了ALS星形胶质细胞对神经系统造成毒性免疫损伤的可能性,并为治疗ALS开辟了新的途径”
( W6 @8 Q+ c6 `8 W+ U8 H6 w
研究人员将继续这项工作,以进一步了解星形胶质细胞变成反应性时所涉及的分子机制,以期开发出可用于减缓疾病进展的干预手段。
) Y, L6 O. C4 U3 a & x5 L) F7 `! R9 U: S
1 {2 p% |" e9 E& T5 q6 A |