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引言:帕金森病的特征是黑质多巴胺神经元的缺失。与其他神经退行性疾病类似,帕金森病目前没有专门的治疗方法。虽然大多数治疗策略都是以防止神经元丢失或保护脆弱的神经元回路为目标,但最近,傅向东团队成功地替换了丢失的神经元,重建了中断的回路,彻底治愈了小鼠帕金森病。
人体内有一种叫PTB的蛋白质,以结合RNA,影响细胞内哪些基因“激活”或“休眠”而闻名。为了研究PTB蛋白的作用,科学家们经常操纵细胞来减少它们的数量,然后观察会发生什么。最近,一项突破性的研究发现,只有单一的抑制小鼠PTB的治疗方法才能完全消除小鼠的帕金森病症状。
该研究由美国加州大学圣地亚哥医学院付向东博士领导,于2020年6月24日发表在《自然》杂志上。题为“用原位转化的黑色神经元逆转帕金森病模型”
几十年来,加州大学圣地亚哥分校医学院的付向东博士和他的团队一直在研究PTB作为一种蛋白质。几年前,在傅向东实验室工作的博士后研究员采用了这种方法,利用siRNA沉默结缔组织细胞中的PTB基因。但这是一个需要重复的繁琐过程。起初,他对此感到厌倦,并试图说服傅向东使用其他技术建立一个长期缺乏PTB的稳定细胞系。
但是几个星期后,他注意到一个奇怪的现象,神经元的数量大大增加,只剩下几个成纤维细胞。
通过这种偶然的方式,研究团队发现,只需抑制或删除一个基因,即编码PTB的基因,就可以将几种类型的小鼠细胞直接转化为神经元。
最近,傅向东和他实验室的另一位博士后研究员钱豪博士在这一发现上向前迈出了一大步。他们只使用了一种单一的治疗方法来抑制小鼠的PTB,这种方法可以将原代星形胶质细胞转化为产生神经递质多巴胺的神经元。结果表明,帕金森病的症状在小鼠体内消失。这可能成为帕金森病和其他神经退行性疾病的新治疗方法。
反义寡核苷酸又称设计DNA药物,是研究神经退行性疾病和神经肌肉疾病的有效方法,也是目前临床试验中治疗脊肌萎缩症和其他几种疗法的基础。
研究人员将PTB反义寡核苷酸直接应用于小鼠中脑,后者负责调节运动控制和奖赏行为。在帕金森氏病中,中脑通常会失去产生多巴胺的神经元。对照组小鼠用空病毒或无关反义序列治疗。
在接受治疗的小鼠中,少量星形胶质细胞转化为神经元,这使神经元数量增加了约30%。多巴胺水平恢复到正常小鼠的水平。更重要的是,神经元生长并将这一过程扩展到大脑的其他部分。对照组小鼠没有变化。
通过两种不同的肢体运动和反应测量,接受治疗的小鼠在一次治疗后的三个月内完全恢复正常,并且在余生中没有帕金森病的症状。相比之下,对照组小鼠没有改善。
该研究的合著者威廉·莫布里博士说:“我对我所看到的感到震惊。这种治疗神经退行性变的新策略给我们带来了希望,甚至那些晚期患者也可能得到帮助。”
PTB在其中的作用是什么?付向东说:“这种蛋白存在于许多细胞中,但当神经元从其前体开始发育时,它就会自然消失。我们发现,迫使PTB消失是细胞激活产生神经元所需基因的唯一信号。”
傅向东还强调,虽然这项研究证明了这一治疗理念,但小鼠不是人,研究团队使用的模型不能完全概括帕金森病的所有基本特征。
接下来,研究小组计划优化他们的方法,并在帕金森病小鼠模型中进行测试。他们还为人类试验申请了PTB反义寡核苷酸疗法的专利。
傅向东说:“我的目标是通过临床试验验证这种方法作为帕金森病和其他神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、亨廷顿氏病和中风的治疗方法。你甚至可以为PTB矫正大脑其他部位的缺陷,治疗遗传性脑缺陷等疾病吗?”
"我打算在我余下的学术生涯中回答这些问题。"
傅向东博士
参考:
https://medical xpress . com/news/2020-06-一次性治疗-神经元-帕金森病. html