潛在治療神經退行性疾病的新方法——改善細胞循環

兒童醫院(SickKids)的一個研究小組**發現了一種潛在的方法，可以減少齊薇格譜系障礙(ZSD)患者體內積累的有毒細胞廢物的數量。

ZSD是一組罕見的神經退行性遺傳疾病，由基因變異導致過氧化物酶體數量減少引起。過氧化物酶體是細胞中負責分解脂肪等任務的部分。ZSD的嚴重程度各不相同，其特征是進行性神經退行性變以及從視力障礙(如白內障)到肝腎功能障礙的各種癥狀。

像所有生物一樣，細胞結構會隨著時間的推移而分解，必須循環利用。在細胞中，這種循環過程被稱為自噬。ZSD患者的自噬受到缺乏工作過氧化物酶體的影響，最終導致細胞其他部分受損，導致有毒細胞廢物的積累，這可能是致命的。到目前為止，過氧化物酶體損失與ZSD循環過程中斷之間的聯系尚不清楚。

在《Nature Communications》上發表的一項研究中，由SickKids細胞生物學項目的高級科學家Peter Kim博士和轉化醫學項目的科學家Robert Bandsma博士領導的研究人員發現，通過遺傳和藥學上增加細胞回收其自身成分的能力，有可能清除受損的細胞物質，為治療ZSD提供新的治療靶點。

有超過12種已知的途徑可以回收細胞中特定的受損或不相關的成分。其中一種途徑是選擇性地循環過氧化物酶體的自噬作用。

Kim-Bandsma團隊之前的研究發現，導致ZSD的最常見的遺傳變異顯著增加了噬酶性，導致健康的過氧化物酶體與不健康的過氧化物酶體一起被循環利用。在這項新研究中，Kim和Bandsma實驗室的前研究生Kyla Germain博士發現，這種噬噬的增加也可以阻止細胞降解其他細胞廢物。

“我們的工作**證明了不同的細胞循環途徑可以相互影響，”Germain解釋說。“細胞的循環系統有一個**負載能力——一個自噬極限。一旦超過這個限度，有毒的細胞廢物就會積累起來。”

在確定了不同回收途徑之間的這種聯系后，研究人員發現，他們可以通過提高自噬極限來優化整個回收過程。在這樣做的過程中，他們觀察到細胞廢物的清除有所改善，這為治療ZSD開辟了新的途徑。

“這些結果令人興奮，因為它們表明，通過了解發生在我們所有細胞中的基本過程，我們有可能為一種非常嚴重的疾病開發出新的、更好的治療方法，”Bandsma說，他也是SickKids胃腸病學、肝病學和營養學部門的一名主治醫師。

研究小組希望這項研究的發現可以為其他與自噬變化相關的神經退行性疾病的研究提供信息，如亨廷頓氏病和帕金森病。“我們發現與亨廷頓氏病和帕金森病有關的蛋白質聚集體也可以阻止受損過氧化物酶體的周轉，這意味著科學家可以在ZSD領域之外的患者中靶向這些成分，”Kim說。

Kim-Bandsma團隊的下一步是將這項研究帶入臨床前ZSD模型，以測試各種可能增加自噬或抑制自噬的治療方法。這些研究將利用SickKids的SPARC藥物發現核心設施的專業知識來完成。

本網站所有轉載文章系出于傳遞更多信息之目的，轉載內容不代表本站立場。不希望被轉載的媒體或個人可與我們聯系，我們將立即進行刪除處理。