2018年7月25日讯 /基因宝jiyinbao.com /—邪恶的基因自我复制,并把它们劣质的复制品放置到遥远的星系(也就是我们的DNA)前线,然后导致疾病发生。这听起来像科幻小说,然而却是真实的现象!在7月23日发表在Nature Neuroscience期刊的一项研究中,来自美国德克萨斯大学圣安东尼奥健康中心的科学家们发现,这种基因复制粘贴活动在有tau蛋白病变(一类神经退行性疾病,包括阿尔兹海默病)的果蝇模型中显著增加。研究者们还发现,拉夫米定–一种被批准用于HIV和乙型肝炎的抗逆转录病毒药物,减少了这种复制行为,并减少了果蝇大脑中神经细胞的死亡。该研究揭示出了一种潜在的新方法来治疗这种劫持记忆的疾病,它在美国影响了570万病人,以及数百万为他们提供照顾的人。
研究者们来自德克萨斯大学圣安东尼奥健康中心的Sam & Ann Barshop寿命与衰老研究所,Glenn Biggs 阿尔兹海默病与神经退行性疾病研究所和细胞系统与解剖部门。
团队发现”转座元件”的激活是tau蛋白病变中神经元死亡的关键因素。这些疾病的特征是大脑中的tau蛋白的沉积。蛋白病变一共有超过20种,阿尔兹海默病是其中一种。
拉夫米定限制了DNA逆转录转座子基因的表达,这是一种能自行复制并把拷贝插入一个新位点的基因片段。德克萨斯大学圣安东尼奥健康中心细胞系统与解剖部门副教授、Barshop 和 Biggs 协会成员Bess Frost博士说。
“我们知道这些基因在果蝇蛋白病变模型中有高水平的自我复制,我们也知道我们可以通过给予它们这个药物来停止这个行为的发生。” Frost博士说。
通常认为,这种基因的复制粘贴行为是tau蛋白沉积积累的结果。最后神经元在其所导致的疾病中死亡。正常的果蝇能生存70天左右。tau蛋白病变模型只存活了约30至40天,并且科学家观察到在10天左右时便出现了大脑细胞死亡。Frost博士说。
“在机体中,有毒的tau蛋白可以存在,但是如果我们使用这种药物来阻止转座元件的活性,就足以降低果蝇模型中大脑细胞死亡的数量。” Frost博士说。
科学家们会研究这种药物在人体tau蛋白病变中是否具有相同的作用。目前他们有了线索。
“我们想要知道转座元件的活跃是否与人类tau蛋白病变相关,因此我们分析了来自一个名为促进药品合作组织(Accelerating Medicines Partnership)的公私合作项目的数据。” Frost博士说。
研究人员在人类阿尔兹海默病及另一种tau蛋白病变–进行性核上性麻痹样本数据中发现,转座元件具有高水平的表达。这一基因表达是复制活动发生前的第一步,科学家们会对其进行进一步研究。Frost博士说。
团队相信在果蝇和人类中的结果不仅关系到阿尔兹海病,还会同样关系到所有不太常见的tau蛋白病。(生物谷Bioon.com)
原始出处:
Wenyan Sun et al, Pathogenic tau-induced piRNA depletion promotes neuronal death through transposable element dysregulation in neurodegenerative tauopathies, Nature Neuroscience (2018). DOI: 10.1038/s41593-018-0194-1