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帕金森氏病患者的皮肤样本可为疾病机理和临床测试提供线索

在最近发表的一项研究中,来自图尔库大学图尔库生物科学中心和芬兰ÅboAkademi大学的研究人员监控了新蛋白质的产生,因为它们是由细胞的蛋白质构建机制核糖体产生的。

他们发现,与帕金森氏症患者前臂的皮肤细胞相比,RNA转化为蛋白质的过程减少了。其原因是一种叫做LRRK2的酶,与来自健康供体的细胞相比,它在患者细胞中具有更高的活性。

该论文的主要作者埃莉诺·科菲(Eleanor Coffey)说:“这些结果很有趣,因为人们认为LRRK2与帕金森氏病有关,但确切的说是未知的。”

研究的第一作者Prasannakumar Deshpande补充说:“尽管开发用于治疗帕金森氏病的LRRK2抑制剂的药物计划已经在进行中,但了解LRRK2在可能导致该疾病的细胞中正在做什么仍然很重要。”

一旦常见的农药帮助弄清了机理

当研究人员向患者样品中添加LRRK2抑制剂药物时,他们发现新蛋白质的合成恢复到控制水平。接下来,他们使用了农药鱼藤酮,该鱼藤酮暴露于人的帕金森氏样症状后,可以在啮齿动物的脑细胞中模拟帕金森氏病。他们发现鱼藤酮抑制了蛋白质的合成,并导致多巴胺生成神经细胞的轴突浪费掉了。神经元的神经细胞也死于帕金森氏症。

当用LRRK2抑制剂药物治疗时,两种作用都可以逆转。此外,在缺少LRRK2基因的小鼠中,神经细胞中的蛋白质合成增加。

“这些数据确定了LRRK2在控制将遗传密码转化为蛋白质的过程中的关键作用,”科菲说。

为了了解LRRK2如何减少蛋白质合成,研究人员检查了称为黑质的大脑区域,该区域受帕金森氏病影响。在暴露于鱼藤酮的大鼠中,他们发现蛋白质合成的控制者获得了“磷酸标记”,表明蛋白质合成停止。其中一种标记在患者的皮肤细胞中尤为突出。这组作者能够证明LRRK2抑制剂药物逆转了这些标记,并使细胞恢复了新蛋白质的生产。

蛋白质合成减少可能是帕金森氏病的指标

Coffey解释说:“在这项研究中,重要的是我们没有发现多系统萎缩个体的蛋白质合成减少的证据,该系统运动萎缩症在症状上难以与帕金森氏病区分开,但病因和预后却不同。”

这表明某些蛋白质的合成减少是帕金森氏病特有的,可以用作生物标志物的读数。此外,随着患者年龄的增长和疾病的发展,蛋白质合成的抑制作用更加明显。在健康个体中没有发生这种情况。分析某些蛋白质合成的抑制将提供监测疾病进展的手段。

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