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独特的帕金森研究新临床前模型
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年07月24日 来源:Nature Communications
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根据威尔康奈尔医学研究人员领导的一项新研究,一种新的临床前模型为研究帕金森病的过程提供了一个独特的平台,并提出了一种相对简单的方法来检测人们的疾病。
根据威尔康奈尔医学研究人员领导的一项新研究,一种新的临床前模型为研究帕金森病的过程提供了一个独特的平台,并提出了一种相对简单的方法来检测人们的疾病。
在7月23日发表在《Nature Communications》杂志上的这项研究中,研究人员表明,敲除了小鼠感光杆状细胞中参与蛋白质运输的一个关键成分,会导致视网膜上一种叫做α -突触核蛋白的蛋白质聚集体的积累,这种蛋白质在帕金森病患者中发现。威尔康奈尔医学院眼科细胞生物学和细胞与发育生物学教授Sung Ching-Hwa博士说:“这是一个非常独特的模型,涉及的病理似乎更像人类帕金森症,而不是我们在其他小鼠模型中看到的。”
这项研究的第一作者是Cheng Fu, Nan Yang, Nobuyuki Nakajima和Satoshi Iraha,他们都是研究期间Sung实验室的博士后研究员,以及Weill Cornell Medicine眼科细胞生物学研究副教授Jen-Zen Chuang博士。威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)眼科神经科学研究助理Neeta Roy博士也参与了这项研究。
帕金森氏症是仅次于阿尔茨海默氏症的第二大常见神经退行性疾病,影响了大约100万美国人,在美国每年约有9万例新病例被诊断出来。虽然它通常被认为是一种运动障碍,但它对大脑和身体的影响是广泛的,可能包括早期视力问题、痴呆、睡眠障碍和肠道功能减退。
在这项研究中,研究人员对小鼠进行了基因改造,使其只在视网膜的主要感光神经元视杆细胞中缺乏一种名为VPS35的蛋白质基因。VPS35以帮助细胞将分子分配到相应的目的地而闻名,包括发送异常蛋白质进行降解。VPS35基因的突变与家族性帕金森病有关。
研究人员观察到,即使在年轻的老鼠身上,缺乏VPS35的杆状细胞也很快失去了与其他神经元连接的突触,导致了与帕金森症患者相似的视觉障碍。α -突触核蛋白聚集体开始形成,最终,随着受影响的视杆细胞开始死亡,小鼠视网膜显示出巨大的、不溶性的包裹体,看起来像路易体,其中含有α -突触核蛋白聚集体,这是帕金森病的典型病理症状之一。
作为研究的一部分,研究人员追踪了VPS35与其他蛋白质的相互作用,并发现证据表明它不仅可以处理聚集的α -突触核蛋白,还可以阻止其聚集。
“我们认为这解释了为什么我们看到敲除这种蛋白质的效果如此之强,”Sung博士说。
她补充说,结果表明,新模型对于研究疾病机制和测试潜在疗法非常有用。该模型的优点包括快速发展的疾病过程,并且不需要对小鼠的α -突触核蛋白进行任何人工修饰,而不像现有的模型那样使用过量的、突变的或非小鼠形式的蛋白质来驱动病理。
新模型的发现也指出了一种潜在的检测帕金森病的新策略。即使在3个月大的缺乏杆状细胞VPS35的小鼠中,研究人员也可以使用一种称为眼底镜的标准眼科设备来观察由脂褐素分子引起的“自身荧光”亮点,脂褐素与α -突触核蛋白聚集体有关。Sung博士和她的国际医师合作者目前正在计划对这种方法进行临床试验。
Sung博士还计划利用VPS35基因敲除小鼠来研究阿尔茨海默病,因为VPS35基因突变也与阿尔茨海默病有关。
“我们预计,这将是一次非常有趣的探索,”Sung博士说。