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研究人员发现ALS起源的自食性线粒体

西北医学家的科学家发现了一种新的大脑现象,可以解释神经退行性疾病的早期发展,这种疾病在诸如ALS等疾病中得到了体现,这种疾病会影响自愿的肌肉运动,例如走路和说话。

研究人员发现ALS起源的自食性线粒体

这一发现是如此新颖,科学家需要用一个新词来形容它:线粒体自噬,是在患病的上层运动神经元中自毁性线粒体的集合,这种线粒体在很早的时候就开始从内部分解。大脑中的上运动神经元负责引发肌肉运动和放松,并且是神经退行性疾病中首批分解的神经元之一。

这项研究将于11月7日发表在《细胞神经科学前沿》杂志上。

该现象主要在神经退行性疾病中观察到的最常见病理之一,即TDP-43病理中观察到,在90%以上的ALS病例中都可见到。当人体出现病理状况时,表明存在某些问题或功能异常。

西北大学Feinberg医学院神经学副教授Hande Ozdinler说:“我认为我们已经发现了引发神经元易受未来变性危害的罪魁祸首:自杀的线粒体。”线粒体基本上是在疾病的早期就吃饱了。这选择性地发生在神经元中,很快就会在病人的大脑中退化。”

研究的主要作者,西北地区长期游泳(ALS)的艾伦·布莱克曼(Ellen Blakeman)研究员穆克什·高塔姆(Mukesh Gautam)说:“这种类型的退化比以前想象的要早得多。”

科学家使用一种称为免疫耦合电子显微镜的方法,研究了在易患疾病的神经元内部发生错误的细胞事件。在分析了200多个神经元后,他们仅在患病的神经元中观察到了线粒体的自我破坏,尤其是在TDP-43病理学背景下。

线粒体是细胞的动力源,可在细胞中产生并维持能量。在患病的上运动神经元中,线粒体首先通过伸长自毁,然后形成环状结构,直到它们最终由内而外分解。

这是一种从未见过的变性,它与先前描述的线粒体变性阶段不同。

该研究分析了三种仅15天大的ALS小鼠模型的上运动神经元中的线粒体-相当于人类的蹒跚学步。虽然这项研究是在小鼠中进行的,但是Ozdinler和她的团队多次表明,即使在不同物种中,上层神经元在细胞水平上也几乎相同,尤其是在TDP-43病理学背景下。

Ozdinler说,这些自毁性线粒体可能成为治疗ALS和其他影响人运动的神经退行性疾病的药物疗法的未来目标。他们目前正在与制药公司合作,以研究用于线粒体疾病人类患者的药物是否实际上可以改善患病的运动神经元的健康。

奥兹丁勒说:“目前市场上针对线粒体健康和完整性的许多药物很可能会被重新利用,并考虑在未来用于神经退行性疾病。”“也许我们不需要重新发明轮子来治疗ALS和其他神经退行性疾病。

“要克服神经变性,我们需要改善线粒体的健康和稳定性。如果我们尽早改善线粒体的健康,我们甚至可能消除蛋白质聚集体的形成,这是许多疾病中广泛观察到的一种病理学。”

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点击次数:更新时间2019-12-01【打印此页】??【关闭
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