主基因可能对溶酶体和神经退行性疾病有新的认识
细胞就像普通家庭一样,产生需要处理的“垃圾”——碎片和功能失调的元素。当清除这些垃圾的机制失效时,被称为溶酶体储存障碍的罕见遗传疾病(包括泰-萨克斯病、巴顿病和法布里病)会使受影响的儿童残疾甚至死亡。在成年人中,这种失败会导致晚年发生的神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病。
德克萨斯州儿童医院的简和丹·邓肯神经学研究所(NRI)、贝勒医学院和意大利那不勒斯的Telethon遗传与医学研究所的研究人员开展了一项国际合作,发现了一种新的神经学主基因它不仅控制着破坏碎片的溶酶体,还控制着被称为自噬体的细胞隔室,自噬体包裹着物质,并与溶酶体融合,以实现对细胞“垃圾”的最终清除。
这一发现可能会为寻找对抗这些遗传性疾病和成年期开始的神经退行性疾病的方法提供新的思路。该研究报告是与英国剑桥大学剑桥医学研究所的科学家合作完成的,发表在最新一期的在线杂志上bob88体育平台登录科学快讯.
意大利那不勒斯Telethon遗传学和医学研究所的科学主任、BCM和德克萨斯儿童神经学研究所的分子和人类遗传学教授Andrea Ballabio博士说:“控制溶酶体(细胞中分解废物和细胞碎片的细胞器)功能的主基因(转录因子EB或TEFB)也控制自噬体的功能。”“这一过程中的缺陷也与阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病有关。”
巴拉比奥也是那不勒斯费德里科二世大学的教职人员,也是该报告的高级作者,他将自噬体描述为“垃圾车”,可以拾取碎片并将其带到溶酶体,将其“焚烧”。
他说,单一主基因指导这一活动的发现“是两个细胞区室协调调节的少数例子之一”。
Ballabio和他的同事们已经证明TEFB调节溶酶体的发生和形成,但他们正在考虑是否可以使用该基因作为开关,以增加细胞清除废物的能力。他们知道溶酶体的数量会增加,但如果没有更多的自噬体,这就没有帮助了。
“我们认为增加焚化炉没有任何意义,除非我们也能增加垃圾车,”他说。
他们发现TFEB控制了这两种活动。
“这一理解为寻找激活这一过程的药物铺平了道路,”该报告的第一作者、TIGEM、NRI和BCM的博士后Carmine Settembre博士说。已经在小鼠身上完成的工作和正在实验室进行的工作为更好地理解该基因和可能在人类疾病中的应用铺平了道路。
“这种基因是一个很好的工具,”巴拉比奥说。“通过调节单个基因的活性,我们可以诱导参与降解过程的各种其他基因的活性。”
“合作是加速发现和推进研究影响神经疾病方法的最佳方式。NRI、BCM和Telethon遗传与医学研究所之间的伙伴关系是合作力量的一个很好的例子,”德州儿童医院NRI主任、BCM神经学、神经科学、儿科、分子和人类遗传学教授、霍华德休斯医学研究所研究员Huda Zoghbi博士说。bob电竞