概要:
- 哈佛大學領導的研究使用人類多能幹細胞模型和來自(肌萎縮性側索硬化)ALS患者的組織進行的研究發現,蛋白質TDP-43。調節一個稱為Stathmin2(STMN2)的基因。
- 死後ALS組織的數據和在加利福尼亞大學聖地亞哥分校進行的獨立工作驗證了發現。
- ALS的干細胞模型成功預測了TDP-43。和STMN2之間的關係,證明了它們在藥物開發中的相關性和價值。
- STMN2顯示出有望作為治療靶點,並且可能成為大多數ALS患者的第一個生物標記物,ALS是一種目前難以診斷且缺乏任何改變疾病療法的殘酷疾病。
哈佛大學乾細胞科學家領導的研究指出,肌萎縮性側索硬化症(ALS)是一種難以診斷和治療的神經系統疾病,可能是一種潛在的新生物標誌物和藥物靶標。
該研究使用人類運動神經元的干細胞模型揭示了STMN2基因作為潛在的治療靶標,證明六合彩二星三星了這種人類幹細胞模型方法在藥物開發中的價值。
ALS的診斷和治療
ALS患者會經歷運動神經元的喪失和進行性麻痺。經過漫長的診斷過程,它們可以生存長達五年。美國食品藥品監督管理局(FDA)批准了兩種ALS藥物,但它們僅能減緩這種疾病的發生。
除了治愈-甚至對更多的ALS患者有效的治療-迫切需要對ALS進行可靠的測試。為此,科學家需要找到一種可靠的疾病生物標誌物。
TDP-43。:ALS的標誌
大約10年前,科學家在ALS患者的驗屍神經元中發現了一種稱為TDP-43。的蛋白質聚集體。該蛋白本來應該在這些神經元的細胞核中,但是卻被沖洗掉,並在細胞質中積累。
顯然,在神經元的垃圾處理系統(稱為蛋白酶體)中起作用的一些基因正在相互作用台灣娛樂城 使用TDP-43。導致ALS。但是尚不清楚涉及哪些基因以及它們在做什麼。
可以將編碼TDP-43。的基因突變以觸發ALS。它被傳給子孫後代,然後他們要么發展為ALS,要么發展為額顳癡呆(FTD)。由於在ALS患者中發現了TDP-43。聚集體,因此眾所周知,它們是該疾病的標誌。
研究方法
TDP-43。是與RNA結合的許多蛋白質之一,RNA負責傳遞遺傳信息並將其轉化為給定蛋白質(例如神經元的一部分)的簡潔配方。
研究人員著手首次確定在人類神經元中受TDP-43。蛋白調節的所有可能類型的RNA。迄今為止,僅在小鼠和癌細胞系中進行過此類研究。
接下來,研究人員研究了操縱TDP-43。時每個基因發生了什麼。他們降低了人類幹細胞來源的運動神經元中TDP-43。蛋白的水平。然後,他們使用RNA測序分析了這些細胞中基因表達的變化。
有什麼發現?
在操縱TDP-43。時會改變的數千個基因中,有一個脫穎而出:Stathmin2(STMN2),在神經生長和修復中很重要的基因。 STMN2與TDP-hoya娛樂城43。
哈佛大學乾細胞系博士後研究員約瑟夫·克里姆(Joseph Klim)說:“一旦TDP-43。與另一個關鍵基因STMN2失去聯繫,我們就會發現運動神經元在ALS中可能會開始失效。”和再生生物學(HSCRB)。
“發現我們的人類幹細胞模型可以準確預測患者的病情后,Joe繼續在該系統中進行測試,確定固定Stathmin2是否可以挽救因干擾TDP-43。而引起的盤中運動神經元變性。在我認為給患者帶來巨大希望的一系列美麗實驗中,他繼續證明確實如此:搶救Stathmin2的表達挽救了運動神經元的生長,”哈佛大學乾細胞與再生生物學教授Kevin Eggan說道。哈佛大學乾細胞研究所(HSCI)的首席教授。
罪魁禍首
研究人員觀察到,如果沒有TDP-43。,STMN2的完美閱讀蛋白質製造說明會變成廢話。
“我們發現,當細胞核中的TDP-43。水平降低時,一個秘密的外顯子被剪接到STMN2信使RNA中。這基本上刪除了其製備功能蛋白的說明。” Klim解釋說。 “ STMN2不可能創造出修復或生長運動神經元軸突的重要成分。”
兩次和三次檢查
下一步是看看他們的發現是否反映了患者生物學的事實。由偏財運意思於無法訪問活體患者中的受影響細胞,他們從少量RNA測序研究中獲得了數據,這些研究使用了ALS患者的死後樣本。
與對照相比,這些稀有數據集與該團隊在人類幹細胞模型中的原始發現相呼應。來自ALS患者脊髓的數據映射到了隱性外顯子,但來自對照的數據卻沒有。
為什麼有效
在神經系統疾病中,小鼠的發現很少轉化為人類。 Eggan實驗室使用人類誘導的多能幹細胞(iPS細胞)創建神經系統疾病模型。在這項研究中,人體模型六合彩金額算法至關重要:在小鼠中未觀察到涉及的隱性外顯子。
Eggan教授說:“這在小鼠研究中永遠不會被發現,因為這種機制很可能是人類生物學的怪癖。” “我們可以預測TDP-43。靶向STMN2 RNA只是因為我們擁有這些精確的人類細胞疾病模型。能夠用患者的RNA測序數據驗證這一點非常令人興奮。它顯示了這些模型的相關性和潛在的變革性。”
路易斯·威廉姆斯(Luis Williams),博士HSCRB的論文是該研究的第一步,並補充說:“由於我們擁有人類多能幹細胞,因此我們可以註冊送點數在與ALS相關的菜餚中進行研究,並在適當的情況下研究這個非常具體的問題:人類基因組和調節運動神經元的所有遺傳因素。” Williams現在是生物技術初創公司Q-State Biosciences的細胞生物學總監。
為什麼重要
Eggan解釋說:“這些實驗為測試患者體內的Stathmin2能否減慢或停止疾病的發展指明了一條清晰的道路。” “我們的發現為開發一種潛在的ALS治療方法提供了一種清晰的方法-該方法將乾預極少數個體,但涉及極少數個體,而不論其病因是什麼。”
患者的慷慨
這項研究中的突變非常罕見,因此,由於將自己的生物學樣品捐贈給馬薩諸塞州總醫院(MGH),哥倫比亞大學和ALS項目的患者的慷慨捐助,這項發現才得以實現。這些樣本用於創建iPS模型。
Eggan補充說:“我們非常感謝通過捐贈組織來支持科學的患者,因為沒有他們,我們根本無法取得進步。”
本文已由哈佛大學提供的材料重新發表。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。
參考文獻:
來源文章:
Klim,J. R.,Williams,L.A.,Limone,F.,Juan,I.G.,Davis-Dusenbery,B.N.,Mordes,D.A。,。 Eggan,K.(2019年)。 ALS牽連的蛋白TDP-43。維持STMN2的水平,STMN2是運動神經元生長和修復的介質。 自然神經科學doi:10.1038 / s41593-018-0300-4
同時發表在《自然神經科學》雜誌上的加利福尼亞大學聖地亞哥分校的科學家的獨立研究與這些發現相呼應。研究人員通過不同的途徑得出他們的結論:
梅爾娛樂城賺錢amed,Z.,López-Erauskin,J.,Baughn,M.W.,Zhang,O.,Drenner,K.,Sun,Y. 克利夫蘭,D.W。(2019)。聚腺苷酸化介導的stathmin-2的過早喪失是TDP-43。依賴性神經變性的標誌。 自然神經科學doi:10.1038 / s41593-018-0293-z