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基于对小鼠的研究,西北医学科学家发现了两种方法来保护通常会在 ALS 中被破坏的患病上运动神经元。上运动神经元启动运动,并在 ALS 中退化。
这些神经元有一种病理学——称为 TDP-43 病理学——细胞内聚集的蛋白质发生错误折叠并对神经元产生毒性。这种情况发生在大约 90% 的 ALS 患者大脑中,是神经变性中最常见的问题之一,在额颞叶痴呆和阿尔茨海默病患者的大脑中也检测到这种情况。
当存在 TDP-43 病理学时,这会激活星形胶质细胞和小胶质细胞——这两种细胞曾经是支持性的,但现在变得有害,以攻击和破坏大脑中患病的神经元。
“当星形胶质细胞和小胶质细胞吃掉患病的运动神经元时,它们就永远消失了,改善它们健康的机会之窗也就失去了,”首席研究员、西北大学 Feinberg 医学院神经病学副教授 Hande Ozdinler 说。“当神经元被星形胶质细胞和小胶质细胞破坏时,神经退化就无法逆转。
“这是 ALS 和其他神经退行性疾病的主要问题,也是疾病进展迅速的原因之一。通常,这种快速进展与星形胶质细胞和小胶质细胞的激活相关。我们需要找到让它们保持平静的方法。”
在两项新研究中,Ozdinler 及其同事确定了两种独立的方法,通过使愤怒的星形胶质细胞和小胶质细胞平静下来,来减少 ALS 中患有 TDP-43 病变的上运动神经元的破坏。他们发现基因治疗方法和小分子治疗在 TDP-43 病理小鼠模型中均有效。肝细胞生长因子 (HGF) 的遗传传递可舒缓大脑中的星形胶质细胞。
研究结果将于 2 月 23 日发表在Nature Gene Therapy上。
西北大学的科学家还发现,当患病神经元内的线粒体(细胞的能量生产者)的完整性得到改善时,星形胶质细胞就会停止攻击它们。科学家们用化合物 SBT-272 喂养 ALS 的 TDP-43 小鼠模型,该化合物结合并修复线粒体内膜。这可以防止它分解或渗漏,这种现象在 ALS 和其他神经退行性疾病的患病神经元中广泛观察到。