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科学家研究发现失智症相关基因网络

研究团队运用基因组学和分析工具,对数千种基因及其产生的蛋白质和细胞间相互作用做全盘分析,最终找出了与神经退行过程有关的两组重要基因。

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阿兹海默病和其他形式的失智症(dementia)等神经退行性疾病一直以来还没有良好的治疗方法。尽管科学家已经找到一些与失智症风险相关的基因,但这些基因如何导致脑细胞死亡还未得到阐明。近日,由美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)领衔的研究团队研究了在失智症中介导神经退行性病变的基因网络。他们发现了介导tau蛋白过量表达的两个保守的基因网络。这为开发新疗法、延缓和阻止疾病进程带来重要的新思路。相关论文发表在《自然》子刊《Nature Medicine》上。

在阿兹海默病等失智症患者的大脑中,细胞过量表达一种叫作tau的蛋白是一种标志性的现象。然而,是什么基因过程造成了tau蛋白的表达增多始终还是个谜。

研究人员通过“系统生物学”方法,探寻额颞叶失智(一种早发性失智)动物模型中媒介tau蛋白过量表达的基因表达图谱。研究团队运用基因组学和分析工具,对数千种基因及其产生的蛋白质和细胞间相互作用做全盘分析,最终找出了与神经退行过程有关的两组重要基因。

在三个不同遗传背景的小鼠品系中,研究人员观察到这两组基因在额颞叶失智的小鼠模型中出现相同的基因表达异常。根据这一异常基因表达图谱,研究团队在大型数据库中搜索能够将基因表达图谱恢复正常的药物。这些药物有可能降低tau蛋白表达并且改变神经退行过程。在培养的人类细胞中进行的初步实验表明,这些化合物可以干预神经退行性病变。

▲加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院神经病学、精神病学教授Daniel Geschwind(图片来源:加州大学洛杉矶分校官网)

虽然这项研究在动物中进行,但是研究人员认为,人类大脑中可能存在同样的基因表达变化。该研究团队负责人Daniel Geschwind博士表示,这项研究“为开发治疗阿兹海默病和其他失智症的富有前景的新药提供了重要路标。”

参考资料

[1] Vivek Swarup et al. (2018), Identification of evolutionarily conserved gene networks mediating neurodegenerative dementia, Nature medicine, https://doi.org/10.1038/s41591-018-0223-3

[2] Finding of dementia genes could speed drug discovery in Alzheimer’s and other brain disorders, retrieved December 3, 2018, from https://www.fiercebiotech.com/research/discovery-dementia-genes-could-speed-drug-discovery-alzheimer-s-and-other-brain-disorders

[3] UCLA researchers discover genes tied to dementia in key early step toward new therapies, retrieved December 3, 2018, from https://www.uclahealth.org/ucla-researchers-discover-genes-tied-to-dementia-in-key-early-step-toward-new-therapies


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