选择性剪接耦合无义介导的衰变被发现可以控制冷诱导的神经保护蛋白RBM3的表达。在正常体温下,通过ASOs调节RBM3的选择性剪接诱导RBM3在体内具有神经保护作用,具有很大的治疗潜力。信贷:EMBO分子医学(2023)。DOI: 10.15252 / emmm.202217157

剑桥和柏林的科学家们利用一种基因疗法来提高老鼠大脑中所谓的“冷休克蛋白”的水平,保护它们免受朊病毒疾病潜在的破坏性影响。

这一发现是朝着利用冷却的保护作用迈出的一步用于治疗急性脑损伤患者,甚至预防老年痴呆症等痴呆症。

当身体明显降温时,它会增加RBM3的水平,这是一种被称为冷休克的分子这种现象首先在冬眠的动物身上观察到。据认为,在冬眠期间,这种蛋白质有助于保护大脑免受损伤,并使其继续形成新的连接。

2015年,Giovanna Mallucci教授及其同事在小鼠身上发现,RBM3可以保护大脑免受与错误折叠蛋白质积累相关的损伤,而错误折叠蛋白质会导致各种形式的痴呆,如阿尔茨海默氏症和帕金森病如克雅氏病(CJD)。

诱导低温疗法用于治疗重症监护病房的病人——包括新生儿和创伤性脑损伤病人——病人处于昏迷状态,大脑冷却以防止损伤。但这也带来了相关的风险,比如凝血和肺炎。这种冷休克蛋白能否在不冷却身体的情况下治疗病人,为急性脑损伤提供一种更安全的治疗方法,或者保护大脑免受痴呆症的侵害?

在发表于EMBO分子医学英国剑桥大学痴呆症研究所和柏林自由大学(Universität)化学与生物化学研究所的科学家们研究了一种被称为反义寡核苷酸(ASOs)的基因疗法是否能增加老鼠大脑中冷休克蛋白的水平,从而保护它们。

研究小组检查了编码产生冷休克蛋白的基因,发现它包含一个在正常条件下阻止其表达的关键元素。使用ASO去除或“降低”该元素,可以长期提高RBM3的产量。

为了测试这种方法是否能保护大脑,研究人员使用了感染了朊病毒的老鼠。其中一些小鼠在三周后注射单剂量的ASO,而其他小鼠则给予对照治疗。

在注射了朊病毒12周后,那些接受对照治疗的老鼠死于朊病毒疾病,并表现出海马体(大脑中对记忆很重要的区域)中大量神经元的丧失。

而接受ASO的小鼠的情况则大不相同。在其他小鼠死于朊病毒疾病的同时,接受aso治疗的小鼠的RBM3水平是其他小鼠的两倍。8只接受aso治疗的小鼠中,有7只海马中的神经元得到了广泛保存。

剑桥大学英国痴呆症研究所的Giovanna Mallucci教授领导了这项研究,他说:“从本质上讲,冷休克蛋白使大脑能够保护自己——在这种情况下,在朊病毒疾病期间,大脑中的神经细胞不会受到损害。值得注意的是,我们发现只需注射一次ASO就足以为这些小鼠提供持久的保护,防止不可避免的神经退行性疾病的进展。”

Freie Universität Berlin的Florian Heyd教授补充说:“这种方法提供了能够预防阿尔茨海默氏症和帕金森病等疾病的前景,我们没有可靠的预防性治疗方法。

“我们离这个阶段还有很长的路要走,因为我们的工作已经开始了但如果我们可以安全地使用aso来促进人体冷休克蛋白的产生,就有可能预防痴呆症。我们已经看到aso被成功地用于治疗他们最近被授权用于治疗运动神经元疾病。”

如果这些发现可以在人类身上复制,这种方法可能会对神经退行性疾病以外的患者的治疗产生重大影响。这些包括新生儿缺氧造成的急性脑损伤,通过保护大脑例如,中风和头部损伤,否则将通过治疗性低温治疗。

更多信息:Marco Preußner等人,ASO靶向RBM3温控毒性外显子剪接可防止体内神经变性,EMBO分子医学(2023)。DOI: 10.15252 / emmm.202217157

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