Nature：对大脑蛋白质产生的新见解可能有助于解决痴呆症

　　

由伦敦大学学院(UCL)科学家领导的一项开创性的新研究首次揭示了一层参与控制tau蛋白产生的遗传物质;这种蛋白质在帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等严重的退行性疾病中起着关键作用。

这项在小鼠和细胞中进行的国际研究还表明，这种材料是一个更大的非编码基因家族的一部分，该家族控制和调节其他类似的大脑蛋白质，如与阿尔茨海默氏症相关的β -淀粉样蛋白和与帕金森氏症和路易体痴呆有关的α -synuclein。

研究人员说，发表在《自然》杂志上的突破性发现，为与神经系统疾病相关的蛋白质是如何产生和控制提供了重要的新思路，并可能为一系列痴呆症相关疾病的新疗法铺平道路。

该研究的第一作者罗伯特·西蒙博士(伦敦大学学院皇后广场神经研究所)说:“Tau蛋白在我们的脑细胞中扮演着重要的角色:它有助于稳定和维持细胞骨架结构，使不同的物质被运送到需要的地方。”我们知道过多的tau蛋白是有害的——过量未使用的tau蛋白会转化为有毒的物种，可能会破坏细胞并导致退化性疾病的扩散和进展。然而，尽管tau蛋白已经被研究了30多年，直到现在我们还不知道tau蛋白的生产是如何被控制的。”

在这项基于实验室的研究中，研究人员发现了一段被称为“反义长非编码RNA”(lncRNA)的遗传物质。他们发现这种物质并不直接生成tau蛋白，但有助于调节、微调和抑制脑细胞内蛋白质的生成。反义lncRNA在tau蛋白调控中提供的这种精确性可能对大脑神经细胞的平稳功能至关重要。

研究小组负责人Rohan de Silva教授(伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所)说:“令人兴奋的是，我们发现控制tau蛋白的lncRNA并不是唯一的。我们知道的与神经疾病有关的其他关键蛋白质，包括帕金森病中的α -突触核蛋白和阿尔茨海默病中的β -淀粉样蛋白，都是由非常相似的lncRNAs控制的。这意味着我们可能已经找到了调节一系列蛋白质生产的关键，这些蛋白质与大脑功能和这些毁灭性疾病的发展有关。

“早期,但我们希望这些令人兴奋的新见解的发展将导致药物可以控制τ和其他蛋白质,这些疗法可以改变大脑退行性条件,到目前为止,没有治疗停止,更不用说他们的进展缓慢。”

其他与tau蛋白相关的神经系统疾病包括皮质基底变性和进行性核上麻痹。

以tau蛋白为靶点创造新的治疗方法

de Silva教授说:“遗传学研究已经表明，拥有一种特殊tau基因H1的人更容易患帕金森病、皮质基底变性和进行性核上麻痹。我们知道H1型基因的人产生更多的tau蛋白。我们也知道，我们已经确定的lncRNA有助于限制tau蛋白的产生，并且使用死后脑组织的研究表明，这种lncRNA可能在帕金森病患者中减少。

“所以，如果我们能找到一种方法来提高这种lncRNA的水平，我们可能能够减少tau蛋白的产生，这可能有助于减缓或阻止对大脑内部细胞的损害。”

他补充说:“这正是我们现在正在努力的。具体来说，我们正在开发一种将这种lncRNA传递到脑细胞的基因疗法，目前我们正在测试这种方法是否能降低小鼠和其他动物模型中的tau蛋白水平。如果成功了，我们希望把这种方法向前发展，成为一种新的疗法，有朝一日可以在人身上进行测试。”

英国帕金森氏症研究中心副主任David Dexter教授说:“这项重要的研究为大脑细胞内tau蛋白的产生提供了奇妙的新见解，并为开发针对此的治疗方法提供了令人兴奋的新机会。”尤其令人兴奋的是，类似的机制可能也参与了控制其他神经系统疾病中许多关键蛋白质的产生，因为这表明针对这些机制的策略可能在许多疾病中都有效。”

这项研究与伦敦大学学院以及弗朗西斯克里克研究所、英国痴呆症研究所、伦敦圣乔治大学、瑞典卡罗林斯卡学院和意大利特伦托大学的研究小组进行了合作。

这项研究的资金来自Reta Lila Weston信托基金、Wellcome信托基金、医学研究理事会(MRC)、帕金森英国、CBD解决方案、PSP协会和CurePSP。

*非编码DNA:我们的基因组包含编码基因，这部分DNA包含制造蛋白质的指令，蛋白质是我们身体的组成部分。然而，这些编码基因只占我们基因组的一小部分——在我们遗传物质的30亿个字母(核苷酸)中仅占3%。直到最近，基因组的其余部分(非编码)被认为是垃圾DNA，没有已知的功能。然而，现在已经清楚的是，位于编码基因之间的DNA不仅在人类进化中发挥着至关重要的作用，而且在调节细胞功能和影响编码基因产生蛋白质的方式方面也发挥着至关重要的作用。

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