抑制鞘脂代谢和神经退行性疾病

哈佛大学陈氏公立学校Robert Farese，Jr.和Tobias Walther联合实验室领导的一项新研究表明，破坏神经元中一类称为鞘脂的脂质的产生可改善小鼠模型中的神经变性症状并提高存活率。健康和霍华德休斯医学研究所。

这项发现于2020年4月13日在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，可能有助于开发一系列神经退行性疾病的疗法。

“这项工作始于酵母，我们偶然发现与人类神经退行性疾病有关的突变会导致细胞脂质代谢异常。大多数研究人员没有研究脂质，我们感到非常兴奋和惊讶，”沃尔特教授说。哈佛大学高级多组学平台的分子代谢和执行总监。

在这项研究中，Farese&Walther实验室确定了鞘脂代谢与影响小泡运输的突变之间的联系，小泡运输是分子被运输到细胞不同部位的过程。已知贩运过程中的缺陷在神经退行性疾病中起作用，但尚不清楚该作用的确切机理。

Farese&Walther实验室此前将研究重点放在了与高尔基体相关的逆行蛋白质(GARP)复合体上。早期在酵母和果蝇中的研究表明，GARP蛋白中的突变会导致鞘脂异常和细胞生长受阻，并且可以通过抑制鞘脂代谢来逆转这些作用。许多神经系统疾病是由参与脂质代谢的基因突变引起的，据报道，在肌萎缩性侧索硬化症(ALS)，帕金森氏病和阿尔茨海默氏病中，脂质代谢发生了变化。考虑到这一点，Farese&Walther实验室研究了调节鞘脂代谢是否会影响与神经退行性疾病有关的细胞功能障碍。

该研究团队包括哈佛大学的科学家Constance Petit和Jane Lee，他们使用了一种称为摇摆小鼠的模型，该模型在一种称为VSP54的特定GARP蛋白中具有突变。该突变引起类似于ALS的运动神经元疾病。他们发现，鞘脂分子对摇晃小鼠的脊髓以及胚胎成纤维细胞中积累的细胞有毒，胚胎成纤维细胞是从小鼠中培养的一种细胞。此外，他们表明，参与鞘脂代谢的某些分子在摆鼠小鼠的神经元中被放错了位置。

研究小组随后发现，已经用鞘脂合成抑制剂myriocin治疗小鼠，这种药物已经用作抗真菌和免疫抑制药物，可以防止鞘脂的积聚，降低其毒性作用，改善小鼠的健康状况，并最终延长了动物的寿命。寿命。

结果表明，GARP突变中鞘脂代谢受损是神经退行性变的潜在原因，纠正鞘脂代谢缺陷可恢复神经元功能。因此，鞘脂代谢可能是与膜运输中的突变相关的神经系统疾病的治疗发展的重要目标。