揭示了上运动退行性变的机制

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揭示了上运动退行性变的机制

来自西北大学和贝尔格莱德大学的科学家已经找到了上运动神经元(UMN)疾病背后的电生理机制,为肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)和其他神经退行性疾病(如遗传性痉挛性截瘫和原发性侧索硬化症)的潜在治疗打开了大门。

这项研究于2020年5月19日发表在《分子神经科学前沿》杂志上,揭示了神经元细胞膜内钾离子和钠离子通道电信号的分子基础。

保持稳定是健康的UNMs的首要目标。没有它,细胞开始退化。就像电话游戏一样,当umn错误地处理来自相邻神经元的信号时,信息就无法到达脊柱中指导肌肉运动的运动神经元。

“电压门控离子通道作为一个家族,涉及许多神经退行性疾病,但它们的功能、调节和表达谱非常复杂,”西北大学芬伯格医学院(Northwestern University Feinberg School of Medicine)神经病学副教授、资深研究作者韩德·奥兹丁勒(Hande Ozdinler)说。

确定精确的领域内的离子通道功能障碍开始,研究人员,由马可·玛蒂娜博士,副教授生理和精神病学和行为科学在Feinberg,记录了体内细胞的电信号ALS的最早阶段测量神经元对外界刺激的反应。研究小组还观察了患病umn离子通道的基因,以测量离子及其亚基结构的变化,以确定退化的原因是否是内在的。

数据显示,在疾病早期,umn无法维持皮质回路内兴奋和抑制的平衡,其行为是由于关键离子通道及其亚基的动态变化。

“我们都知道离子通道是重要的,但我们不知道哪个亚基或离子通道是重要的,也不知道在UMNs从健康到疾病的平衡中涉及哪个亚基或离子通道,”生命过程化学研究所的成员Ozdinler说。“当我们收到外显子微阵列的结果时,很明显,离子通道在疾病的早期就受到了干扰,可能引发了第一轮脆弱性。”

通过识别早期神经退行性变的分子基础,该研究还确定了未来治疗策略的潜在靶点。

Ozdinler说:“已经有一些药物可以治疗这些离子通道和亚基,但我们从未想过可以用它们治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症,因为我们不知道其机制。”“这是我们向前推进所需要的信息。“现在,我们可能开始研究是否可以利用这些药物中的一些,这些药物已经得到了FDA的批准,用于治疗运动神经元疾病。”