《eLife》证实:槲皮素可用于ALS治疗

【字体: 时间:2017年05月17日 来源:生物通

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  在科学史上,研究人员首次将UBQLN4基因突变与肌萎缩侧索硬化症(ALS)联系了起来。本项研究发表于著名学术期刊《eLife》,描述了该基因变异破坏运动神经元发展的整个过程。这项分子机理的发现打开了ALS治疗的一扇新门。

  

生物通报道:“许多基因参与了ALS,但是为了实现细胞水平上的治愈,我们需要知道究竟是哪一种基因起主导作用,”本文通讯作者,芝加哥Ann & Robert H. Lurie儿童医院、Stanley Manne儿童研究所的Brittany Edens说。“我们发现UBQLN4基因突变干扰了β-链接素(beta catenin)的拆分,β-链接素的积累进而导致了运动神经元的结构缺陷,这些缺陷使运动神经元往往伴随着ALS疾病的进程发展。”

该项目的参与者还包括西北大学医学院的Teepu Siddique医学博士和邓韩乡(Han-Xiang Deng)医学博士,以及Stanley Manne儿童研究所的马勇超博士。Siddique和邓博士的实验室发现了UBQLN4基因突变与ALS有关,马博士的实验室发现了UBQLN4的潜在致病机制。

人类共有4个UBQLN基因 (合称泛素样蛋白家族),分别编码不同的蛋白,其共同特征为具有N-末端泛素样结构域(UBL)与C-末端泛素相关结构域(UBA)。UBL可以与蛋白酶体亚单位结合,而UBA则与多聚泛素链结合,后者通常以共价键的形式结合于欲通过蛋白酶体途径降解的蛋白上

在发现UBQLN2基因能导致儿童和成人ALS或ALS/痴呆后[Nature,2011],邓博士实验室又对大量的ALS谱系患者成员的UBQLN基因家族进行了基因突变筛选,继而鉴定出了UBQLN4突变。

利用斑马鱼模型,研究人员通过使用β-链接素抑制剂,槲皮素(quercetin),恢复了因UBQLN4基因突变导致的缺陷。虽然在对ALS患者使用类似药物之前,还需要进行更多的研究,但目前的结果表明,控制β-链接素的降解途径可针对性的治疗相关疾病。

“在目前阶段,我们还不知道究竟有多少人携带UBQLN4基因变异,这恰恰是最重要的决定因素,”本文的通讯作者之一马博士说。“另外,我们还需证明本文所确定的致病机理对其他类型的ALS是否也同样适用。”

“值得注意的是,我们的研究结果显示ALS和脊髓性肌萎缩(spinal muscular atrophy, SMA)存在着分子联系,”Edens说。“在两种疾病中,我们都发现了β-链接素的增多,造成了相似的运动神经元发育缺陷,因此,尽管ALS和SMA的致病基因不同,它们的致病机理也可能是同一个分子途径。”免费索取信号通路分析工具Cignal™ Reporter System相关资料

原文标题:A novel ALS-associated variant in UBQLN4 regulates motor axon morphogenesis

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