健康神经元的轴突封闭在柔软的凝胶状髓鞘中,屏蔽它们损坏。在Als,米尔林被剥夺了,让轴突裸露,易受伤害,最终死亡。HMS研究人员在轴突消亡过程中发现了一个关键的煽动者,并且还确定了对抗其影响的潜在治疗方法。图片:Istock.
来自哈佛医学院的科学家团队鉴定了肌萎缩侧面硬化的人的神经细胞损伤的关键煽动者,进行了渐进性和可治区的神经变性障碍。
研究人员说,他们的研究结果发表于杂志科学,可能导致新的疗法停止影响超过30,000名美国人的致命致命疾病的进展。在目前的研究表明它在用ALS造成小鼠中的神经细胞损伤后,在人类中已经开发出一种这种治疗。
ALS的发作,也称为Lou Gehrig的疾病,标志着神经元轴突的逐渐降解和最终死亡,所述神经细胞上的细细胞突起从一个电池传输到下一个细胞。HMS研究表明,通过破坏髓鞘的生产,柔软的凝胶状物质包封轴承损伤突发,使其称为RIPK1的异常行为损坏神经元轴突。
“我们的研究不仅阐明了轴突伤害和死亡的机制,而且还确定了通过抑制RIPK1的活动来抵消它的可能的保护策略,”研究的高级调查员·努ying·D .HY在HMS细胞生物学教授。
新的发现来自于过去十年的元和同事在过去十年中揭示了RIPK1作为炎症和细胞死亡的关键调节因子的一系列关键发现的高跟鞋。但到目前为止,科学家不知道其在轴突中的作用和als。在小鼠和人ALS细胞中进行的实验表明,当RIPK1失控时,它可以通过脱离化学链反应来引发轴突损伤,这些化合物反应剥离轴承的保护性髓鞘并引发轴突变性 - ALS的标志。研究人员发现,通过直接攻击身体的髓鞘生产植物 - 神经细胞造成少量寡核细胞的神经细胞来造成伤害,这分泌柔软物质,富含脂肪和蛋白质,伴随着轴突,以支持它们的功能并将它们屏蔽损坏。在以前的袁的实验室的建立表明RIPK1的活动可以被称为NecroStatin-1的化学品阻止,研究团队测试了实验室菜肴中的Als细胞如何应对同样的治疗。实际上,Necrostatin-1驯服了遗传改变的小鼠细胞中RIPK1的活性,以开发ALS。
在最后一组实验中,研究人员使用了Necrostatin-1治疗轴突损伤和后腿弱点的小鼠,轴突中的伴随着类似于人类早期阶段的肌肉弱点。NecroStatin-1不仅恢复了髓鞘,并停止了轴突损伤,而且还防止了用它处理的动物的肢体弱点。
连接点
在他们的实验开始时,调查人员归巢称为Optineurin(OPTN)。过去的研究揭示了遗传和散发形式的人的人们的缺陷的存在,但科学家不确定如何以及如何以及如何参与疾病的发展。要了解出来,研究人员创造了遗传改变的小鼠缺乏optn。在显微镜下检查脊髓细胞,科学家认为,与用来自醇类基因获得的小鼠获得的脊髓细胞相比,缺少OPTN基因的小鼠的轴突溶胀,发炎,较少。这些轴突还介于髓鞘劣化的迹象。令人惊讶的是,研究人员注意到从人类患者获得的脊髓细胞中相同的轴突症状症状。Optn缺乏的小鼠也表现出在后腿中的力量损失。进一步的实验表明,缺乏OPTN对髓鞘分泌细胞特别有害。因此,研究人员得出结论,Optn缺陷直接能够丧失神经系统的髓鞘工厂。但一个问题仍然存在:缺乏optn是如何损害这些细胞的?
吸烟枪
寻找在炎症和细胞死亡期间常见的化学物质的存在,研究人员注意到异常高水平的裂口水平的细胞死亡脊髓细胞的已知启动子,来自缺乏OPTN的小鼠。此外,科学家观察了RIPK1经常招募的其他破坏性化学品的痕迹以杀死细胞。
那个观察,人民币补充说,吸烟枪与ripk1联系起来的不信任缺乏。换句话说,研究人员表示,当正常运作时,OPTN基因似乎通过确保其水平保持检查,使其水平迅速分解,并且它以及时清除细胞清除。然而,在没有这种监督的情况下,RIPK1似乎失控并导致恶作剧。
在闭合的实验中,研究人员将用最常见的Als的小鼠获得的神经元检查,其中由称为SOD1的基因中的突变引起的。实际上,RIPK1水平也升高了这些细胞。因此,研究人员表示,OPTN可能不是调节RIPK1的行为的唯一基因。相反,RIPK1似乎在各种形式的遗传和获取形式的ALS中燃料源于轴突损伤。结果表明,RIPK1可以参与由轴突损伤标记的其他神经变性疾病,包括多发性硬化,某些形式的脊柱肌萎缩甚至阿尔茨海默病。
哈佛大学技术开发办公室(OTD)和合作机构开发了RIPK1调节化合物的专利组合。Harvard OTD已向生物技术公司许可。
该工作是由国家神经障碍和中风(1R01NS082257)和国家衰老研究所(1 001AG047231)的补助金,由中国国家科学和技术主要项目(2014ZX09102001-002)和国家重点计划中国自然科学基金(31530041)。
出版物:Yasushi Ito等,“RIPK1通过促进ALS的炎症和虐待区,”2016年8月5日科学:卷。 353,第6299页,第603-608页; DOI:10.1126 / science.aaf6803.