“Sting”蛋白质清理脑细胞损伤的努力可能会加速



  在对小鼠和人体组织以及活老鼠的研究中,约翰·霍普金斯医学的研究人员报告称,清理脑细胞中破碎DNA的正常过程的障碍可能会加速帕金森病的进展。具体而言,研究人员发现,一种被称为“STING”的蛋白质通过产生炎症循环来响应被帕金森病破坏的脑细胞的清理信号,从而加速疾病的进展。

  该发现于4月4日发表在《美国国家科学院院刊》上,可以推进对药物和新药物目标的搜索,以阻止或减缓帕金森病的发展。

  帕金森病是一种神经退行性疾病,其特征是在脑细胞中积累了一种称为α-synuclein的错误折叠的蛋白质。随着更多畸形蛋白质聚集在一起,它们杀死了被称为多巴胺神经元的脑细胞,留下大片死脑物质。当这些脑细胞死亡时,它们会损害一个人移动、思考或调节情绪的能力。之前的研究表明,由于脑细胞被α-核素团块损坏,它们会将受损的DNA碎片释放到神经细胞体内。

  约翰·霍普金斯大学医学院神经学教授、医学博士、约翰·霍普金斯大学医学院神经学教授泰德·道森说,自由漂浮的DNA对神经元不利,因此免疫系统已经进化出了清除它的方法。

  作为这种免疫反应的一部分,STING蛋白——STING代表干扰素基因的刺激器——会引发一系列炎症化学信号,将免疫细胞带到现场,以清理受损的DNA。虽然这种反应可能有利于摧毁身体其他部位的病毒和细菌,但研究人员怀疑大脑中的这种炎症反应可能会破坏脑细胞信号的微妙平衡,导致帕金森病的恶化。

  为了研究这种可能性,研究人员开始扫描暴露在错误折叠的α-synuclein聚集下的实验室生长的小鼠脑细胞,以寻找STING蛋白的存在。Johns Hopkins团队发现,大脑中称为小胶质细胞的支持细胞中存在最高STING水平,这些细胞在大脑中充当垃圾收集器。小胶质细胞中STING蛋白的存在表明,小胶质细胞本身在帕金森病中容易受到DNA损伤。当清理人员自己可能出现故障时,这会给大脑的免疫反应带来问题,”道森说。

  研究人员怀疑,由于内部DNA损伤,STING引发的炎症反应可能会使小胶质细胞的免疫反应超速。研究人员认为,这一反应可能会引发小胶质细胞不必要地破坏更多的多巴胺神经元。

  在检查注射错误折叠的α-核素的小鼠的脑组织时,研究人员发现,含有失活的STING蛋白的小鼠微胶质活性和脑细胞死亡较少。这些小鼠在检查小鼠帕金森病进展时,在力量和运动方面也表现得更好。

  Dawson说,通过停用STING,我们可以关闭小鼠的炎症反应,这表明这种途径与病理性α-synuclein发生的炎症有关。

  约翰·霍普金斯团队还检查了死于帕金森病的人的脑组织,发现他们的脑组织中的STING水平升高。

  道森的研究团队计划检查STING细胞信号通路,寻找可能阻止炎症反应的潜在药物靶点。

  参与这项研究的其他研究人员包括Jared Hinkle、Jaimin Patel、Nikhil Panicker、Senthilkumar Karuppagounder、Devanik Biswas、Bonn Belingon、Rong Chen、Saurav Brahmachari、Olga Pletnikova、Juan Troncoso和Johns Hopkins的Valina Dawson。

  这项研究得到了JPB基金会、农民家庭基金会、伦纳德和麦德琳·艾布拉姆森神经退行性疾病教授、美国国立卫生研究院国家普通医学研究所(T32 GM136577)、国家老龄问题研究所(F30AG067643、K99AG066862)和马里兰干细胞研究基金的支持。

  




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