Nat Commun：改造蛋白酶体，预防人类失明
2018-05-02 小通 生物通
杜克大学的科学家证明，提高细胞清除错误折叠蛋白的能力，可以阻止它们的细胞内聚集，在小鼠模型中，明显延缓了失明的发生。
杜克大学的科学家证明，提高细胞清除错误折叠蛋白的能力，可以阻止它们的细胞内聚集，在小鼠模型中，明显延缓了失明的发生。
全球超过200万人患有遗传性和不可治愈的视网膜疾病，包括渐渐侵蚀视力的视网膜色素变性（retinitis pigmentosa）。
由于导致疾病的基因突变超过4000种，因此开发针对性治疗策略困难重重。不过，这些突变有很多共同点：倾向于在眼内生成错误折叠蛋白。错误折叠蛋白聚集从内而外地杀死了细胞。
杜克大学的科学家证明，提高细胞清除错误折叠蛋白的能力，可以阻止它们的细胞内聚集，在小鼠模型中，明显延缓了失明的发生。这项研究成果发表于《Nature Communications》。这种方法也潜在适用于其他神经退行性疾病，如亨廷顿氏症、帕金森氏症和阿尔兹海默症，文章通讯作者、杜克大学医学院教授Vadim Arshavsky说。
“现在，我们对视网膜色素变性或其他遗传性失明患者束手无策。这项研究表明，提高细胞处理错误折叠蛋白能力是一个值得考虑的策略。另外，遗传性失明只是大量神经退行性疾病的其中一个子集，这个概念应该可以被推广使用。”
杜克大学和加州理工大学的同事合作研究了蛋白酶体，它们是消除错误折叠蛋白的细胞机器。Arshavsky将它的桶形结构比喻成内部装载着各种切割元件的碎纸机。
错误折叠蛋白必须通过碎纸机盖子上的“进纸口”，而患病小鼠缺乏足够的“进纸口”，导致受损蛋白不断积累。
Arshavsky和他的团队没有试图改变碎纸机，而是通过遗传手段增加了碎纸机上的“进纸口”（11S蛋白酶体盖亚基PA28α）数量，为错误折叠蛋白提供处理机会。试验中，增加蛋白酶体“进纸口”的成年小鼠视网膜功能细胞数量是视网膜色素变性小鼠的4倍。
该“进纸口”通过遗传改造实验小鼠品系获得，至于人类，则可以通过基因疗法或药物化合物疗法来为蛋白酶体添加这些“进纸口”。
“如果我们能将患者的功能细胞数量保留下来4倍，这意味着患者的视力会增加几十倍，”Arshavsky说。“虽然不能做到彻底治疗，但这将极大地推迟失明状况，延缓效果甚至超过人类寿命。”
原始出处：
Ekaterina S. Lobanova, et al.Increased proteasomal activity supports photoreceptor survival in inherited retinal degeneration.Nature Communications 9, 1738
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