發(fā)現(xiàn)一種基因 其過度表達(dá)可阻止果蠅和老鼠患上帕金森氏癥

帕金森病是一種神經(jīng)退行性疾病，其特征是破壞特定的神經(jīng)元群：多巴胺能神經(jīng)元。這些神經(jīng)元的退化阻止了控制特定肌肉運(yùn)動的信號的傳遞，并導(dǎo)致震顫、不自主的肌肉收縮或這種病理特征的平衡問題。日內(nèi)瓦大學(xué) (UNIGE) 的一個團(tuán)隊使用果蠅作為研究模型，研究了這些多巴胺能神經(jīng)元的破壞?？茖W(xué)家們在果蠅和老鼠身上發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵蛋白質(zhì)，它對這種疾病具有保護(hù)作用，可能成為一種新的治療靶點(diǎn)。這項工作可以在Nature Communications雜志上閱讀。

除了涉及單個基因的罕見形式外，大多數(shù)帕金森病病例是由多種遺傳和環(huán)境風(fēng)險因素之間的相互作用引起的。然而，疾病發(fā)作的一個共同因素是多巴胺能神經(jīng)元中的線粒體功能障礙。細(xì)胞內(nèi)的這些小工廠負(fù)責(zé)產(chǎn)生能量，但也負(fù)責(zé)在細(xì)胞受損時激活細(xì)胞的自毀機(jī)制。

UNIGE 理學(xué)院遺傳學(xué)與進(jìn)化系教授 Emi Nagoshi 的實(shí)驗室使用果蠅或果蠅來研究多巴胺能神經(jīng)元退化的機(jī)制。她的團(tuán)隊對 Fer2 基因特別感興趣，該基因的人類同源物編碼一種蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)控制許多其他基因的表達(dá)，其突變可能通過尚未完全了解的機(jī)制導(dǎo)致帕金森病。

在之前的一項研究中，這個科學(xué)團(tuán)隊證明了 Fer2 基因的突變會導(dǎo)致果蠅出現(xiàn)帕金森病樣缺陷，包括運(yùn)動開始的延遲。他們還觀察到多巴胺能神經(jīng)元線粒體形狀的缺陷，類似于在帕金森病患者中觀察到的缺陷。

保護(hù)神經(jīng)元

由于缺乏 Fer2 會導(dǎo)致類似帕金森病的病癥，研究人員測試了是否——相反——細(xì)胞中 Fer2 含量的增加可能具有保護(hù)作用。當(dāng)蒼蠅暴露于自由基時，它們的細(xì)胞會經(jīng)歷氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元的退化。然而，科學(xué)家們能夠觀察到，如果果蠅過量產(chǎn)生 Fer2，氧化應(yīng)激不再對果蠅產(chǎn)生任何有害影響，從而證實(shí)了其保護(hù)作用的假設(shè)。

“我們還確定了受 Fer2 調(diào)控的基因，這些基因主要參與線粒體功能。因此，這種關(guān)鍵蛋白似乎通過控制線粒體的結(jié)構(gòu)及其功能，在對抗果蠅多巴胺能神經(jīng)元的退化方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用， ” 遺傳與進(jìn)化系研究員、該研究的第一作者 Federico Miozzo 解釋道。

新的治療靶點(diǎn)

為了確定 Fer2 是否在哺乳動物中發(fā)揮相同作用，生物學(xué)家在小鼠多巴胺能神經(jīng)元中創(chuàng)建了 Fer2 同源物的突變體。與蒼蠅一樣，他們觀察到這些神經(jīng)元的線粒體異常以及老年小鼠的運(yùn)動缺陷。“我們目前正在測試 Fer2 同源物在小鼠中的保護(hù)作用，與在蒼蠅中觀察到的結(jié)果相似的結(jié)果將使我們能夠為帕金森病患者考慮一個新的治療靶點(diǎn)，”Nagoshi 總結(jié)道。

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