多發(fā)性硬化癥有望康復？“喚醒”此蛋白是關鍵
第二看臺
我們能夠有效地控制軀體和各種肌肉運動，有賴于大腦發(fā)出的神經(jīng)指令能夠快速到達目的地。這種快速傳導需要神經(jīng)信號在一種叫做髓鞘的“高速公路”上運行。當髓鞘遭到破壞時，我們機體會出現(xiàn)運動、感覺等多種功能障礙，該“高速公路”還能修復嗎？
日前，廈門大學細胞應激生物學國家重點實驗室張亮副教授課題組的一項研究，率先發(fā)現(xiàn)了一種影響髓鞘修復的核孔蛋白Seh1，為髓鞘缺失導致的多發(fā)性硬化癥、視神經(jīng)脊髓炎等疾病的研究和防治提供了新思路。論文在線發(fā)表于國際權威期刊《神經(jīng)元》上。
少突細胞是修復髓鞘的“工程隊”
據(jù)了解，我們大腦、脊髓以及四肢的神經(jīng)系統(tǒng)中，大直徑神經(jīng)軸突基本都被髓鞘包裹著，神經(jīng)信號就在髓鞘的幫助下進行快速傳導。髓鞘的缺失會減慢中樞神經(jīng)系統(tǒng)信息的傳遞，并影響軸突的生存，臨床上引起如多發(fā)性硬化癥、視神經(jīng)脊髓炎等疾病。
多發(fā)性硬化癥作為罕見病的一種，好發(fā)于青壯年，患者因中樞神經(jīng)系統(tǒng)的髓鞘遭到破壞，會出現(xiàn)肢體無力、感覺異常、視神經(jīng)炎等癥狀。我國多發(fā)性硬化癥患者確診周期長，47%的患者不能被立即確診，38%患者被誤診為其他疾病，全國預計約有3萬名患者。現(xiàn)行的治療方式多以激素配合免疫抑制劑為主，但只能使病情得到緩解，并無有效根治措施，且會帶來一定的副作用。
張亮告訴科技日報記者，在我們大腦內(nèi)，有一支專門用于修建和修復“髓鞘”這種“高速公路”的“工程隊”——少突細胞，這種細胞只有成熟以后，才能完成它的職責。而在脫髓鞘相關疾病的患者體內(nèi)，盡管發(fā)現(xiàn)有少突細胞這種“工程隊”的存在，但它們似乎并沒有進入工作狀態(tài)，不能快速有效地修復“高速公路”上的各種破損，也就是髓鞘不能被重新生成，軸突無法被重新包裹。因此，大腦發(fā)出的神經(jīng)指令堵在“高速公路”上，無法到達目的地去指揮各種器官和肌肉的運動。
如何讓少突細胞變得成熟，進入工作狀態(tài)，再生出髓鞘？這在國際上仍是一個尚未解決的重要生物醫(yī)學問題，也是幫助多發(fā)性硬化癥、視神經(jīng)脊髓炎等相關患者早日康復的關鍵。
找到“喚醒”少突細胞的關鍵蛋白
核孔蛋白是核孔復合體的組成部分，可調(diào)節(jié)細胞核與細胞內(nèi)物質(zhì)的交流溝通。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的核孔蛋白大約有30種，除了組成核孔復合體以外，它們“身兼數(shù)職”，其中有幾個能幫助調(diào)節(jié)基因何時何地被轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)。
張亮團隊在研究中首先發(fā)現(xiàn)了一種核孔蛋白——Seh1，該蛋白在少突細胞分化過程中特異性地表達量會增加，而且在少突細胞中人為增加該蛋白的表達量，可以促進細胞的分化和髓鞘的生成。
“為了驗證該結(jié)論，我們構建了多種小鼠模型，在實驗中發(fā)現(xiàn)，該核孔蛋白的缺失會造成小鼠震顫、行動不穩(wěn)等一系列類似脫髓鞘的癥狀。”張亮介紹說，在人為破壞小鼠的髓鞘系統(tǒng)后，缺少這種核孔蛋白的突變小鼠無法快速恢復髓鞘的再生。同時，人為地增加這種蛋白的含量，卻能夠促進突變小鼠少突細胞的成熟和髓鞘的生成。
該團隊進一步采用分子生物學手段研究發(fā)現(xiàn)，核孔蛋白能夠在核孔復合體周圍“招募”轉(zhuǎn)錄因子“Olig2”和染色質(zhì)重塑蛋白“Brd7”，構建一個促進少突細胞分化的轉(zhuǎn)錄微環(huán)境，幫助少突細胞更快地變得成熟，從而生成髓鞘。
這項研究在國際上首次發(fā)現(xiàn)了核孔蛋白Seh1在髓鞘再生中的生理功能，為利用核孔蛋白作為靶點設計小分子藥物提供了科學思路，對多發(fā)性硬化癥、視神經(jīng)脊髓炎等疾病的治療有著重要的參考意義。該研究工作還得到了廈門大學莫瑋教授、美國西南醫(yī)學中心豐托拉教授的大力支持。
