抑制神經(jīng)元的能量消耗可以治療神經(jīng)退行性疾病

索爾克研究所的科學(xué)家展示了 FDA 批準(zhǔn)的藥物如何通過限制能量消耗來促進(jìn)腦細(xì)胞的健康。就像為經(jīng)濟(jì)拮據(jù)的家庭移除不必要的照明以節(jié)省電費(fèi)一樣，這種名為雷帕霉素的藥物可以迫使患病神經(jīng)元減少蛋白質(zhì)產(chǎn)生以節(jié)省細(xì)胞能量，從而延長(zhǎng)它們的存活時(shí)間。

雷帕霉素已被證明可以延長(zhǎng)壽命并減輕多種疾病的癥狀，并且在細(xì)胞水平上可以減慢蛋白質(zhì)的生成速度。但索爾克發(fā)表在《eLife》雜志上的新研究表明，雷帕霉素還可以針對(duì)與利氏綜合征(一種罕見的遺傳病)相關(guān)的神經(jīng)損傷，以及潛在的其他形式的神經(jīng)退行性疾病。

“我們的研究表明，神經(jīng)元中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生是能量的主要利用者之一，利氏綜合征的神經(jīng)元會(huì)退化，因?yàn)樗鼈儫o法維持足夠高的能量水平，”雷納托·杜爾貝科主席兼美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)托尼·亨特說索爾克分子和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室教授，領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

先前對(duì)雷帕霉素的研究發(fā)現(xiàn)，雷帕霉素可以阻斷細(xì)胞中的關(guān)鍵能量傳感器，它可以改變免疫系統(tǒng)，延長(zhǎng)壽命并治療包括狼瘡和阿爾茨海默氏病在內(nèi)的疾病。研究人員認(rèn)為，該藥物通過鼓勵(lì)細(xì)胞降解受損成分和聚集蛋白來預(yù)防阿爾茨海默氏癥中出現(xiàn)的神經(jīng)變性。但最近的數(shù)據(jù)表明，這種藥物也可能對(duì)線粒體產(chǎn)生影響，線粒體是細(xì)胞的動(dòng)力源，以三磷酸腺苷 (ATP) 的形式產(chǎn)生能量。

亨特實(shí)驗(yàn)室的助理研究員 Xinde Cheng 已經(jīng)在研究受 Leigh 綜合征影響的細(xì)胞的特性，這種遺傳性神經(jīng)變性是由線粒體 DNA 突變導(dǎo)致 ATP 生成減少引起的。鄭想知道雷帕霉素將如何影響受患病線粒體困擾的神經(jīng)元。他和 Hunter 與 Rusty Gage 的實(shí)驗(yàn)室合作，Rusty Gage 是索爾克遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室的教授，也是年齡相關(guān)神經(jīng)退行性疾病研究 Vi 和 John Adler 主席的持有者。鄭和時(shí)任蓋奇實(shí)驗(yàn)室研究員、現(xiàn)任索爾克干細(xì)胞核心主任的 Leah Boyer 一起，通過從 Leigh 綜合征患者身上提取皮膚細(xì)胞，將它們重新編程為培養(yǎng)物中的干細(xì)胞，然后誘導(dǎo)它們發(fā)育成大腦，從而產(chǎn)生了患病的神經(jīng)元。培養(yǎng)皿中的細(xì)胞。

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