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研究人员发现了一种阻止有问题的酶破坏周围神经系统细胞的方法

加利福尼亚州拉霍拉-斯克里普斯·杨向雷博士的研究实验室出乎意料的发现,阐明了一种治疗遗传性神经系统疾病Charcot-Marie-Tooth(CMT)的潜在策略,目前尚无批准的药物。

CMT是一种进展性疾病,通常会在生命早期发展,大约每2500人中有1人受到影响。随着时间的流逝,这种疾病会对患者的周围神经系统造成伤害-从脊髓延伸到手和脚-常常导致平衡,行走和精细运动技能(如书写或扣纽扣)的困难。

在《自然通讯》上发表的一项研究中,Yang和她的研究小组表明,一种药物可能能够阻止细胞内发生致病机制,从而消除许多关键症状,包括运动障碍。

该方法以被称为氨酰基-tRNA合成酶(aaRSs)的酶为中心,这种酶在人体中普遍存在。它们是与CMT疾病相关的最大蛋白质家族,也是Yang实验室长期研究的专长。这些酶是生命必不可少的,因为它们是制造新蛋白的第一步,而新蛋白是从血液,激素到皮肤和骨骼的所有物质的基础。但是在患有CMT的患者中,某些aaRS酶无法发挥应有的作用。结果,周围神经元无法正常制造,并对周围神经系统产生毒性。

在寻找潜在的治疗方法时,Yang希望找出为什么突变的酶似乎只影响周围神经元的原因。她发现,虽然aaRS酶通常在部分称为细胞质的细胞中起作用,但一种突变形式的酶TyrRS(已知与疾病相关)存在于细胞核内。

杨说:“细胞核是发生基因表达或转录的位点,这一发现使我们特别感兴趣。”“转录调节细胞的身份和特定于细胞的维持程序,如果在此过程中出现问题,则可能导致疾病。”

在发现核子的兴奋中,Yang与安特卫普大学的Albena Jordanova博士合作。Jordanova是一位科学家,他首先将突变的TyrRS酶与CMT疾病联系起来,并建立了一个展示CMT的果蝇模型,从而可以进行以疾病为中心的研究工作。

这些团队共同合作,对果蝇进行了实验,这些实验“明确地”表明了TyrRS在细胞核中的位置在很大程度上促进了疾病的发展。然后,通过使用一种称为栓子的小分子药物来阻止酶进入细胞核,研究小组“实现了对具有CMT病害的果蝇的完全救治”。

Yang指出,这一发现与患有某种形式的已知由突变型TyrRS引起的疾病的患者最直接相关。但是,这些发现可能会转化为其他突变型aaRS酶引起的亚型。

杨说:“这项工作为开发受TyrRS突变影响的CMT患者开发可行的疗法铺平了道路。”“我们很高兴通过进一步验证治疗方法并找到抑制该酶进入细胞核的最佳药物来推进这项研究。我们还将研究核的相关性是否可以推广到其他CMT亚型。”

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