在一项开创性研究中,特拉维夫大学领导的大型国际科学家团队表示,他们已识别并中和了一种RNA分子,该分子可阻止肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者导致瘫痪的神经细胞损伤。
研究团队希望利用这一发现帮助这种致命疾病的患者。
特拉维夫大学格雷医学与健康科学学院及萨戈尔神经科学学院的埃兰·珀尔森教授对《以色列时报》表示:“当我们向ALS的人类细胞和动物模型添加特定RNA分子时,神经细胞停止退化甚至实现再生。”
该研究近期发表在同行评审期刊《自然神经科学》上,为治疗ALS开辟了新途径。
珀尔森说:“我们旨在探究ALS的根本病因,以期为这种不治之症开发有效药物。”团队使用了经基因改造的小鼠作为该疾病的“生物学替代模型”。
本研究由阿里尔·伊奥内斯库博士、利奥尔·安科尔博士和实验室主管塔尔·佩里·格拉杜斯主导,并与舍巴医疗中心神经肌肉疾病科高级神经科医生兼主任阿米尔·多里博士合作完成。其他参与者包括来自魏茨曼科学研究所、内盖夫本-古里安大学以及法国、土耳其和意大利研究机构的科研人员。
关于ALS
ALS(肌萎缩侧索硬化症),有时称为卢·格里克病,是一种致命的神经退行性疾病,主要影响运动神经元——即控制肌肉运动的神经细胞。随着时间推移,该疾病导致全身肌肉逐渐瘫痪。
患者通常会丧失行走、说话、吞咽和呼吸能力,常发展为完全瘫痪状态,而认知功能保持完好。
珀尔森指出:“多数患者在确诊后三至五年内死于膈肌麻痹及呼吸衰竭。”
以色列研究协会(IsrALS)首席执行官埃弗拉特·卡米表示,以色列目前约有600名ALS患者。
在ALS中,神经肌肉接头(神经纤维与肌肉细胞传递脑部电信号的关键部位)功能遭到破坏。
珀尔森强调,造成此类损伤的分子机制此前长期未被阐明。
导致ALS患者病理变化的微小RNA
本研究延续了珀尔森实验室关于微小RNA(microRNAs)的探索。这类小分子调控蛋白质翻译过程,并在多种细胞活动中发挥核心作用。
在早期研究中,珀尔森团队发现名为TDP-43的蛋白质在神经末端(即与肌肉连接处)形成毒性簇。
在健康人体内,TDP-43负责调节细胞蛋白质合成;但在ALS患者中,该蛋白变得不稳定。为探究原因,研究人员分析了ALS患者组织样本、模拟疾病的小鼠模型及人类干细胞培养物。
实验证实,肌肉细胞可产生名为microRNA-126的微小RNA分子。
肌肉细胞将这些分子封装于称为“囊泡”的微小气泡中,通过神经与肌肉细胞间的微小间隙进行传递。
这些微小RNA如同信使,指导神经细胞适时停止生成TDP-43。若缺乏该微小RNA,TDP-43将持续积聚并产生毒性。
伊奥内斯库解释道:“我们发现ALS患者肌肉产生的microRNA-126显著减少。”这种微小RNA的降低直接导致危险的TDP-43蛋白水平上升。
过量TDP-43随后形成毒性簇,攻击线粒体——细胞内负责将食物与氧气转化为能量以维持细胞运作、运动及存活的关键结构。
伊奥内斯库表示:“此类损伤严重破坏运动神经元,最终导致患者肌肉瘫痪。”
然而,当研究人员向ALS患者组织及患病小鼠补充额外microRNA-126后,病理进程成功逆转。
耶路撒冷希伯来大学医学院分子与转化神经科学实验室首席研究员泽维克·梅拉梅德评价该研究“表明保护肌肉与神经间的通信功能,其重要性可能不亚于直接靶向神经元”。
未参与本研究的梅拉梅德在书面评论中向《以色列时报》指出:“这标志着我们在ALS瘫痪预防思路上的重大转变。”
珀尔森强调,该研究可作为ALS基因疗法的科学基础。
“下一步将推进至临床试验阶段,”他表示。
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