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摘要: 美国麦吉尔大学的研究人员发现了一种新的细胞机制,可能参与了阿尔茨海默症中神经元之间的交流中断。这一研究或能为新的治疗方法提供线索。

美国麦吉尔大学的研究人员发现了一种新的细胞机制,可能参与了阿尔茨海默症中神经元之间的交流中断。这一研究或能为新的治疗方法提供线索。




阿尔茨海默症是目前最常见的一种痴呆症,虽然发现至今过去了100多年,但它的潜在机制仍然没有被完全理解,目前也没有任何有效的治疗方法。近期,一项发表于Nature Communications上的研究发现,阿尔茨海默症患者的RNA降解速度更快,RBFOX1蛋白不足。


这项研究将焦点放在mRNA分子降解上。研究人员发现,RNA分子在神经突触传递过程中所扮演的角色。与健康人相比,阿尔茨海默症患者的脑组织中,编码突触蛋白的RNA降解速度更快。此外,有助于稳定这些RNA的一种蛋白——RBFOX1在阿尔茨海默症患者的神经元中含量更少。


该论文的资深作者、麦吉尔人类遗传学部门的助理教授Hamed s. Najafabadi认为,RBFOX1的蛋白质含量不足可能是导致阿尔茨海默症的神经连接错误的因素之一。


1解决RNA降解测量难题


人类细胞产生数千种不同类型的RNA携带遗传信息。与相对稳定的DNA不同,RNA在不断衰减,某种RNA在细胞中生产和降解之间的平衡决定了其丰度。然而,科学家们对RNA衰减的控制知之甚少,这很大程度上是因为测量降解的方法十分昂贵,而且不适用于人体组织。


Najafabadi之前的研究表明,RNA降解牵涉到多种人类疾病。但是,这些发现大多来自于对疾病的细胞系模型的研究。“我们想直接测量人体组织中的RNA降解率,但现有方法无法做到这一点。” Najafabadi解释说。所以他的团队想出了一个解决方法。“通过对RNA生产和衰减过程的建模,我们可以设计出一种利用现有基因组技术来计算RNA降解的数学方法。”


2测量RNA衰减


为了验证他们的新方法,麦吉尔大学的研究人员获得加州大学旧金山分校的科学家的帮助。由Hani Goodarzi领导的加州团队在实验室里培育细胞,用常规方法测量RNA降解率。与此同时,研究人员用数学方法估计了这个速率。这两个结果相匹配,验证了数学框架。


Najafabadi和研究生Rached Alkallas应用数学方法分析了阿尔茨海默症患者尸检大脑组织的公开数据。同时也分析了未患阿尔茨海默症的人的脑组织。通过比较发现,阿尔茨海默病患者的RNA降解速度快,RBFOX1蛋白供不应求。


“在阿尔茨海默症和其他疾病中,RNA降解的作用还需要进一步了解,”Najafabadi说,“例如,为什么阿尔茨海默症患者的RBFOX1减少?”这种蛋白质的减少量是风险因素,还是疾病晚期特征?我们能通过控制RBFOX1的活动来恢复神经元的正常功能吗?”

End

参考资料:1) Inference of RNA decay rate from transcriptional profiling highlights the regulatory programs of Alzheimer’s disease 

2) New mechanism detected in Alzheimers disease


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