研究揭示了大脑是如何抑制多发性硬化症患者的再髓鞘形成以及如何治疗它
布法罗大学研究人员的两篇论文揭示了多发性硬化症患者髓磷脂再生失败的重要新发现,以及更有效的治疗方法。这些发现包括第一次证明,一种现有的药物,目前正在研究作为癌症治疗,可以改变关键信号级联导致MS。
发表于神经科学杂志而在自然通讯在美国,针对多发性硬化症小鼠模型的临床前研究报告称,发现了一种单一药理学靶点,可以同时影响多种途径,可能用一种药物干扰多发性硬化症的多种原因。
细胞外基质
UB的发现强调了细胞外基质在导致大脑脱髓鞘中所起的重要作用,脱髓鞘是多发性硬化症的一个标志。细胞外基质被描述为所有组织和器官的一种非细胞支架,在启动许多关键的生化和组织特异性信号级联中起着至关重要的作用。在大脑中,这包括那些负责调节髓磷脂修复的细胞,髓磷脂是保持神经元通信的脂肪绝缘体。
细胞外基质的作用越来越被认为是多发性硬化症的一个关键变量,它可以决定在受损后是否会发生再鞘化。
弗雷泽·西姆博士是这两篇论文的资深作者,也是布诺布尔大学医学和生物医学雅各布斯学院药理学和毒理学副教授,同时也是神经科学项目主任。他说:“在多发性硬化症中,人们早就知道组织瘢痕——确切地说,多发性硬化症的硬化症——是一个关键的病理特征,而环境,细胞外基质,会协调支持或阻碍组织修复和再生过程的信号。”Darpan Saraswat博士,Sim实验室的高级研究科学家,是这两篇论文的第一作者。
“在多发性硬化症等疾病中,”Sim解释说,“细胞外基质经历了深刻的变化。这些变化改变了细胞之间的相互作用,导致髓鞘修复或再鞘脱出失败。”
UB研究的重点是参与调节肝素硫酸化的关键酶,它在细胞之间的信号传递中起着关键作用。研究人员特别研究了肝素组在再植过程中所起的作用。Sim解释说,肝素组指的是硫酸肝素这种碳水化合物聚合物在细胞表面的高度复杂性质。硫酸肝素是一种通过硫酸作用以非常特定的方式改性的碳水化合物聚合物。
肝素组有助于细胞外基质环境和调节多种信号级联的活动,以影响细胞行为和发育和疾病的功能,”Sim说。他补充说,肝素组调节一系列重要的信号级联,这些信号级联既调节髓磷脂的修复,也调节寡突胶质祖细胞(OPCs)的生物学功能,OPCs是产生髓磷脂的细胞。
在自然通讯在这篇论文中,Sim和他的同事发现,在OPCs中,参与调节肝素硫酸化的一种酶——硫酸盐是高表达的。他说,在多发性硬化症患者中,在脱髓鞘区域发现高水平的这种物质,并可能对病变组织环境产生深远影响。
Sim说:“我们发现,当我们从基因上删除OPCs中的硫酸盐时,它通过改善OPCs的招募和分化,导致了重新鞘化的加速。”
他们还发现,一种名为PI-88的药理学制剂,目前正作为一种治疗各种癌症的药物在临床试验中,可以阻断硫酸盐,并能够加速OPCs招募到脱髓鞘区域,促进新的少突胶质细胞和髓磷脂的再生。
改变肝素组
研究人员继续研究PI-88在神经科学杂志论文,检测其在高度炎症组织环境中改变肝素组的能力。他们发现PI-88即使在OPCs介导的修复过程被促炎细胞因子干扰素-g的输注中断后,也能改善再鞘脱髓鞘,这导致了慢性脱髓鞘和轴突变性,而轴突变性是MS进行性形式的标志。
Sim和他的同事最近获得了国防部的一项拨款,这将允许他们继续探索PI-88作为一种潜在的多发性硬化症治疗方法。
Sim说:“这两篇论文强调了肝素组在重组调节中的新作用。”研究表明,像PI-88这样的分子,可以改变硫酸肝素生产和整体硫酸化的平衡,是多发性硬化症和其他脱髓鞘疾病再生治疗的有吸引力的靶点。
像肝小体这样影响细胞行为和功能的靶点,为解决多发性硬化症脱髓鞘相关的多个途径提供了一种有效的方法。
Sim说:“我们对肝素组在多发性硬化症中的作用的描述,以及发现有可能用一种有效的小分子调节它,这是令人鼓舞的证据,表明我们可能在药物发现的背景下找到了一些相关的东西。”
进一步探索