研究为脊髓性肌萎缩症提供了新的治疗方法
脊髓性肌肉萎缩是一种使人衰弱的神经肌肉疾病,在最严重的情况下是婴儿死亡的主要遗传原因。通过在两种截然不同的动物模型上试验一种渐冻症药物,布朗大学和波士顿儿童医院的研究人员发现了一种新的潜在机制,可以开发一种治疗SMA的方法。
没有特定的药物来治疗脊髓性肌萎缩(SMA)是一种运动神经元疾病家族,在其最严重的形式中处于领先地位遗传的原因是美国婴儿死亡的主要原因,每6000人中就有一人受其影响。但一项新的多物种研究涉及一种治疗肌萎缩性侧索硬化症(ALS)已经确定了SMA的一种机制,药物开发者可能能够利用它来开发一种新的治疗方法。
这项研究发表在《科学》杂志上神经科学杂志报道称,药物Riluzole促进了SMA哺乳动物模型中的神经细胞发育,并恢复了小鼠的神经肌肉功能和活动能力秀丽隐杆线虫该病的蠕虫模型。
利鲁唑已经在一项针对严重SMA患者的小型研究中作为一种疗法进行了测试。它没能帮上忙。然而,这篇论文的资深作者、布朗大学神经科学教授安妮·哈特(Anne Hart)说,这项新研究令人鼓舞的地方在于,这项研究追踪了利鲁唑对蠕虫神经元中特定的“SK2”钾通道的有益作用。她说,人类也有这些通道,如果一种新药能更精确地靶向它们,至少对一些患者来说,可能会产生更有意义的影响。
“我们并不是建议基于此,SMA患者应该向他们的医生要求利鲁唑,”哈特说,他隶属于布朗医学研究所大脑科学“但我们认为这种途径对治疗发展是有用的。”
Riluzole是如何工作的
由于SMA与ALS有很多共同之处,Hart认为Riluzole在SMA的背景下可能仍然值得研究。为此,她与波士顿儿童医院的研究人员合作。他们在老鼠的神经元细胞中工作,而她在布朗大学的团队则在蠕虫中工作。
对于每个系统,研究人员通过禁用产生生存运动神经元(SMN)蛋白的基因,以不同的方式创建了SMA模型。这种蛋白质的消耗也会导致人类的SMA。
在哺乳动物神经元细胞中,儿童医院的研究人员发现利鲁唑促进了smn缺失细胞中缺乏的轴突的生长。然而,利鲁唑并不是通过增加SMN水平来达到这一目的的。相反,研究人员发现有证据表明,药物治疗使正常细胞的神经元更快成熟。
哈特指出,大多数治疗SMA的尝试都依赖于试图维持或恢复较高水平的SMN。但是利鲁唑,或者是一种未来的药物,可能会通过加速细胞成熟来发挥作用。
与此同时,布朗大学的研究人员发现,Riluzole恢复了SMA蠕虫的两个重要神经肌肉行为:使蠕虫通过消化道移动食物的泵吸动作,以及它们在游泳时进行的身体弯曲。
为了了解利鲁唑是如何产生这种效果的,他们进行了进一步的实验,测试了各种钾通道,包括已知利鲁唑作用的SK2。在SMN蛋白较少的动物中,失去这些通道并不会导致更多的问题,但失去SK2却会导致更多的问题钾离子通道尤其会使神经肌肉功能恶化。如果没有SK2通道,则药物利鲁唑没有改善功能。
哈特团队的博士后研究员、首席作者玛丽亚·迪米特里亚迪说:“这告诉我们,利鲁唑通过SK2通道改善运动神经元功能,这是我们以前不知道的。”“这很重要,因为了解SK2通道如何影响运动神经元疾病可能最终导致对ALS和SMA患者都有帮助的治疗方法。”
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