Nature子刊解开亨廷顿舞蹈病致病蛋白为祸之谜

　　

生物通报道  来自匹兹堡大学医学院的科学家们第一次确定了，亨廷顿氏病中的异常蛋白引起脑细胞死亡的一个关键分子机制。这一研究发现将有可能在某一天促成一些新方法阻止亨廷顿氏病进行性神经功能退化。研究结果发表在《自然神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上

资深研究员、匹兹堡大学医学院神经外科和神经生物学教授Robert Friedlander博士说，亨廷顿氏病患者从父母处继承了一个具有大量CAG三核苷酸重复序列的基因，导致生成了一种异常形式的huntingtin (HTT)蛋白（延伸阅读：复旦大学Nature子刊亨廷顿氏病研究新突破 ）。然而直到现在，还没有研究阐明HTT导致疾病的机制。

“这项研究第一次理解了其中的关联，揭示出huntingtin可引发一些线粒体问题，导致神经元死亡。如果我们可以破坏这一信号通路，我们或许就能够找到一些针对这一破坏性疾病的新疗法，”Friedlander博士说。

通过检测受累于亨廷顿氏病的小鼠和人类患者的脑组织样本，研究人员发现突变HTT聚集在了细胞的能量供应工厂——线粒体中。在随后的小鼠研究中采用几种生物化学方法，该研究小组鉴别出了与突变HTT结合的线粒体蛋白，指出它对TIM23具有特殊亲和力。TIM23是一种将细胞其他部位的蛋白质运输到线粒体中的蛋白质复合体。

进一步的研究揭示，突变HTT抑制了TIM23跨线粒体膜运输蛋白质的能力，减慢了代谢活动，最终触动了细胞自杀信号通路。该研究小组还发现，突变HTT诱导的线粒体功能障碍往往发生在神经元突触的附近，有可能损害了神经元与邻近细胞通讯或传导信号的能力。

为了验证这些研究结果，研究人员证实了生成更多的TIM23可克服这一蛋白质运输缺陷，阻止细胞死亡。

Friedlander博士说：“我们还了解到，这些事件发生在疾病的极早期阶段，而非是突变HTT诱导的其他一些改变的结果。这意味着如果我们可以找到一些方法对此进行干预，我们或许能够阻止神经损伤。”

接下来，研究小组将鉴别确切的结合位点，以及可以影响HTT和TIM23互作的药物。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Inhibition of mitochondrial protein import by mutant huntingtin

Mitochondrial dysfunction is associated with neuronal loss in Huntington's disease (HD), a neurodegenerative disease caused by an abnormal polyglutamine expansion in huntingtin (Htt). However, the mechanisms linking mutant Htt and mitochondrial dysfunction in HD remain unknown. We identify an interaction between mutant Htt and the TIM23 mitochondrial protein import complex. Remarkably, recombinant mutant Htt directly inhibited mitochondrial protein import in vitro. Furthermore, mitochondria from brain synaptosomes of presymptomatic HD model mice and from mutant Htt-expressing primary neurons exhibited a protein import defect, suggesting that deficient protein import is an early event in HD. The mutant Htt–induced mitochondrial import defect and subsequent neuronal death were attenuated by overexpression of TIM23 complex subunits, demonstrating that deficient mitochondrial protein import causes mutant Htt-induced neuronal death. Collectively, these findings provide evidence for a direct link between mutant Htt, mitochondrial dysfunction and neuronal pathology, with implications for mitochondrial protein import–based therapies in HD.