魯伯塤課題組針對神經退行性病變亨廷頓病的研究取得重要突破,相關文章發表於高端期刊eLife,狗万外围充值
是文章的第一單位及最終通訊單位。文章為神經退行性病變亨廷頓病領域的兩個根本性問題的探索提供了重要信息,並可能推廣至類似疾病。
神經退行性疾病引起中樞神經係統特定神經元不正常死亡萎縮,導致神經功能嚴重缺陷,認知或運動功能障礙,是最重要的神經疾病之一。神經退行性疾病中的亨廷頓病(Huntington’s Disease,HD)由於遺傳圖景清晰,是此類疾病重要的模式疾病。目前此類疾病,包括亨廷頓病,沒有任何根本性治療的方法。
圍繞神經退行性疾病有兩個關鍵的科學問題:第一、如何治療神經退行性疾病?第二、為何此類疾病的神經元死亡存在細胞特異性?也就是說,為何導致疾病的蛋白在各種神經元表達,但是每種疾病中主要隻有特定的一類神經元死亡最嚴重?
亨廷頓病主要由HTT基因突變產生的突變HTT蛋白的細胞毒性導致。盡管變異HTT蛋白廣泛表達,亨廷頓病中的神經退行主要發生在大腦紋狀體,特別是其中表達多巴胺受體二型(D2)的中間多棘神經元(medium spiny neuron)是最早死亡的一種。魯伯塤實驗室通過遺傳學篩選發現富集於D2型中間多棘神經元的孤兒G蛋白偶聯受體GPR52可以有效穩定紋狀體的突變HTT蛋白,而非大腦皮層的突變HTT蛋白。因此,GPR52可能通過特異性地穩定紋狀體神經元的突變HTT蛋白導致紋狀體神經元對變異HTT蛋白更敏感,從而使其在亨廷頓病中更容易死亡。類似的機製也可能存在於其他神經退行性疾病。
魯伯塤課題組進一步揭示了GPR52調控變異HTT蛋白穩定性的機製。此調控過程依賴於GPR52的G蛋白偶聯受體活性和下遊的第二信使cAMP,但是並不依賴於經典的cAMP感應蛋白PKA,而是依賴於小G蛋白介導的變異HTT的胞內運輸。有趣的是,GPR52是一個單外顯子基因,完全位於另外一個基因RABGAP1l的一個內含子中,且方向一致。進一步研究發現,RABGAP1l可以通過其對小G蛋白RAB39B的阻斷,對抗GPR52的作用,為HTT蛋白提供相互平衡的調控。這是首次發現一個基因和它內含子所包含的基因在功能上直接相互聯係。
GPR52的發現不僅為疾病神經元死亡的區域特異性提供了可能解釋,而且也為疾病治療提供了可能的藥靶。GPR52的敲低或敲除,顯著拯救了人類幹細胞分化亨廷頓病神經元模型的神經元萎縮及死亡,以及在體果蠅遺傳學動物模型的疾病表型。G蛋白偶聯受體是目前最主要的一類藥物靶點,因此GPR52的製藥潛力巨大。後續研究將圍繞針對GPR52的藥物研發以及哺乳動物模型的驗證展開。
魯伯塤研究員回國兩年以來,積極展開神經退行性疾病方麵的工作,目前以複旦為第一及通訊單位已發表Nature Neuroscience,eLife, Scientific Reports, FASEB Journal,Trends in Pharmacological Sciences等多篇文章,總影響因子近50。
文章鏈接:http://elifesciences.org/content/early/2015/03/04/eLife.05449/article-info