期刊导航
这种罕见的基因突变会杀死脑细胞，我们终于知道原因了
对一种极其罕见的基因突变的实验帮助揭示了脑细胞死亡的新机制。
研究结果提出了类似的细胞死亡通路可能共同导致其他脑部疾病的可能性比如阿尔茨海默病,帕金森病，或者亨廷顿舞蹈症.
由德国亥姆霍兹慕尼黑研究中心科学家领导的团队发现，该基因突变导致小鼠神经元经历渐进性炎症和细胞死亡。在实验室培养的人类脑细胞中，具有相同突变的患者皮肤细胞，神经元的死亡方式极为相似。
相关报道：史上最年轻阿尔茨海默病诊断的悲伤案例
这种特殊的程序化细胞死亡形式，称为铁磷遁由铁的积累和细胞膜的氧化损伤触发。
研究人员基于对神经元表达蛋白的分析，认为这一机制类似于痴呆中的细胞死亡。最近的证据，例如，建议铁磷脂贮积症与阿尔茨海默病有关。
在人类中，这种极其罕见的遗传疾病是称为Sedaghatian型脊椎骨骺发育不良（SSMD），即其特征是严重的脑部和骨骼异常。确实如此首次描述1980年及此后，只有几十人已有正式病例记录，许多描述儿童在婴儿早期夭折。
近年来，全基因组测序技术已经发展到链接SSMD是指编码一种名为GPX4通常被认为是铁剥蚀的“守护者”，因为它能保护细胞膜免受氧化损伤。
虽然该基因的突变不一定会导致早发性痴呆，但这项针对小鼠细胞和实验室培养的新研究类器官《迷你大脑》揭示了GPX4如何保护神经元，以及其功能失调可能导致细胞死亡。
该研究聚焦于美国三名患有SSMD的儿童，他们表现出不同程度的脑萎缩，并且在同一功能区域发生突变。GPX4吉恩。这些结果随后被用于小鼠和从SSMD患者皮肤细胞中培养的实验室脑细胞中的进一步研究。
慕尼黑亥姆霍兹代谢与细胞死亡研究所所长、细胞生物学家马库斯·康拉德将GPX4酶比作一块冲浪板。
“它将鳍浸入细胞膜，沿着内表面滑行，并迅速解毒过氧化脂。”他解释.
但当这件事特别时GPX4有突变存在，板尾缺失。这意味着酶没有固定在膜上，无法保护神经元。
实验室培养的神经元源自干细胞其中SSMD患者对铁块状腐败尤为敏感。用化学化合物阻断小鼠和实验室培养细胞的铁块状死似乎能减缓神经死亡。
“我们的数据表明，铁剥蚀症不仅是副作用，还可能是导致神经元死亡的驱动力。”他说Svenja Lorenz，慕尼黑亥姆霍兹的细胞生物学家。
“直到现在，痴呆症的研究通常集中在大脑中的蛋白质沉积，即所谓的淀粉样β斑块。我们现在更加重视细胞膜的损伤，正是这些损伤导致了这种退化的启动。”
痴呆症通常被认为是老年人的疾病，但在某些悲惨情况下，认知衰退与记忆问题有关可以更早开始在生活中。儿童痴呆这是一种罕见的脑部疾病，会导致记忆力减退和混乱，基因组研究将其与100多种儿童罕见疾病联系起来。
调查此类悲剧案例为科学家提供了关键的见解，了解神经退行性疾病如何发生以及如何应对。
“我们花了近14年时间，才将一种尚未被识别的单一酶中一个尚未被识别的小结构元素与一种严重的人类疾病联系起来。”他说康拉德。
“像这样的项目生动地展示了为什么我们需要长期资金支持基础研究和国际多学科团队，才能真正理解痴呆症和其他神经退行性疾病等复杂疾病。”
该研究发表于细胞.
提供云服务支持