科学家们发现了一种此前未知的细胞通路，该通路允许与亨廷顿病相关的毒性蛋白在脑细胞之间直接传播，据最新研究显示。
亨廷顿病是一种使人衰弱的遗传性脑部疾病，它逐渐剥夺人们的运动能力、记忆力和个性。该病由一种毒性形式的亨廷顿蛋白引起，这种蛋白在脑细胞中积累并最终摧毁它们。尽管研究人员早已知道这种蛋白可以在细胞间传播，但这一过程背后的确切机制尚不清楚。
现在，来自佛罗里达大西洋大学及其国际合作伙伴的科学家们已经确定了一种此前未知的通路，该通路使神经元能够通过微小的管状连接将有害物质传递给邻近细胞。研究结果表明，阻断这一通路可以显著减少致病蛋白的传播。
微小细胞“桥梁”使毒性传播成为可能
这项研究聚焦于被称为“隧道纳米管”的微观结构，它们充当细胞间的直接桥梁。与通过周围空间传播的化学信号不同，这些纳米管允许细胞直接传递蛋白质和其他物质。
研究人员发现，一种名为Rhes的蛋白与一种通常参与调节细胞酸度的碳酸氢盐转运蛋白SLC4A7协同工作。这些蛋白共同促进纳米管的形成，有效地为毒性亨廷顿蛋白在神经元之间移动创造了路径。
关键蛋白伙伴关系被确定
“这项研究从根本上改变了我们对亨廷顿病进展的看法，”佛罗里达大西洋大学化学与生物化学系副教授、该研究的资深作者Srinivasa Subramaniam博士说。“我们早就知道神经元会以某种方式将毒性蛋白传递给彼此，但现在我们能够看到使这成为可能的机制。通过确定SLC4A7是Rhes的关键伙伴，我们发现了一个新的、可能成为药物靶点的目标，可以从源头阻止这种传播。”
利用先进的蛋白质定位技术，研究团队发现Rhes在细胞膜上直接与SLC4A7结合。这种相互作用触发了促进纳米管生长的变化。当SLC4A7被基因手段或药物阻断时，纳米管的形成被阻止，毒性蛋白的传播也基本停止。
动物研究显示有希望的结果
研究结果并不局限于实验室细胞模型。在基因改造后患有亨廷顿病的小鼠中，那些缺乏SLC4A7的小鼠，其纹状体（受该病影响最严重的脑区）内神经元之间的毒性蛋白转移显著减少。
这表明，靶向这种新发现的通路或许可以通过在损伤进一步扩散之前控制住它，从而减缓疾病进展。
对其他疾病的更广泛影响
这一发现可能对亨廷顿病以外的疾病也有影响。隧道纳米管也与其他神经退行性疾病有关，包括那些涉及tau蛋白的疾病，以及与癌症有关，在癌症中，类似的结构帮助肿瘤细胞共享资源并抵抗治疗。
“这项研究揭示了细胞在健康和疾病状态下一种全新的交流方式，”佛罗里达大西洋大学Stiles-Nicholson脑研究所执行主任Randy Blakely博士说。“通过学习有害蛋白质如何在细胞间物理移动，我们获得了强大的新治疗干预点。通过阻断这些微小隧道来减缓甚至阻止疾病进展的想法，为未来治疗不仅仅是亨廷顿病，还有广泛的神经系统疾病和癌症开辟了一个激动人心的新领域。”
对未来治疗的希望
亨廷顿病在全球范围内影响估计每10万人中的3到7人。症状通常在30到50岁之间出现，并逐渐恶化，导致严重的身体、认知和精神障碍。目前尚无治愈方法，治疗仅限于控制症状。
随着科学家们继续探索细胞如何交流以及这些过程如何出错，这一发现带来了新的希望：通过中断允许疾病传播的通路，有朝一日或许能够阻止像亨廷顿病这样的疾病。
【全文结束】