乱入的RNA 不能停下的“舞步”

 
 
乱入的RNA 不能停下的“舞步”  
 

亨廷顿模子小鼠的神经元     图片来历：HYESEUNG LEE/MIT PICOWER INSTITUTE

大脑中错放的RNA，会粉碎神经元，让人们无法节制动作，甚至呈现亨廷顿舞蹈病。

美国麻省理工学院的神经科学家发明，亨廷顿舞蹈病患者神经元灭亡的重要原因，大概是对线粒体非正常释放的遗传物质的免疫回响。线粒体是提供能量的细胞身分。

这项研究全面跟踪了差异范例的脑细胞，如何应对导致亨廷顿舞蹈病的突变。研究人员丈量了在疾病成长差异阶段的差异细胞范例中，亨廷顿舞蹈病灭亡患者的大脑样本与正凡人的RNA差别，以及颠末差异水平基因突变改革的小鼠的RNA程度。相关论文克日登载于《神经元》。

“线粒体释放的这些RNA看上去就像病毒RNA，这激发了先天免疫，并大概导致细胞灭亡。”该研究通讯作者、美国麻省理工学院大脑与认知科学系副传授Myriam Heiman说，“我们相信这是触发炎症信号通路的一部门。”

危害从发育开始

亨廷顿舞蹈病是一种染色体显性遗传所导致的脑部退化疾病，能无情地夺走受害者对举动和思想的节制本领。患者会呈现颤搐等舞蹈症状，最终大概过早灭亡。在全球范畴内，每10万人中有3到10人受该疾病影响，今朝没有治疗要领。

该疾病是以美海内科大夫乔治·亨廷顿的名字定名的，他在1872年描写了这种疾病。100多年来，科学家一直在摸索这种疾病。1993年，科学家发明引起亨廷顿舞蹈病的基因突变位于4号染色体短臂的顶端四周。但没有人知道突变亨廷顿卵白（mHTT）是如何粉碎神经元的。

甚至亨廷顿舞蹈病是一种晚期表示的神经退行性疾病，但小鼠研究和症状前突变携带者的神经影像学研究均表白，亨廷顿舞蹈病大概会影响神经发育。

7月16日登载于《科学》的这项研究指出，人类胎儿（怀胎13周）携带亨廷顿舞蹈病突变的组织，在发育皮质中显示出明明的异常，包罗突变的亨廷顿卵白和毗连复合卵白的定位错误、神经祖细胞极性和分化的缺陷、异常的纤毛产生以及有丝破裂和细胞周期历程的改变。

因此研究人员暗示，亨廷顿舞蹈病对神经发育有影响，而不只仅是一种退行性疾病。

可是，“由于突变卵白的成果和引起疾病的相关机制仍然未知，因此无法操作传统要领针对其病理成果筛选阻断剂。”复旦大学医学神经生物学国度重点尝试室研究员鲁伯埙暗示。

线粒体“变乱”

为了更好地探究亨廷顿舞蹈病的奥秘，Heiman研究组回收了两种差异的筛选技能，TRAP能用于小鼠模子，而单核RNA测序可用于小鼠和人。

功效令人惊奇的发明是，线粒体中的RNA被错放在了被称为刺突投射神经元（SPN）的脑细胞中，从而粉碎了这些神经元，导致了致命的神经症状。研究人员调查到，这些游离的RNA在细胞中看起来与从细胞核中提取的RNA差异，激发了有问题的免疫回响。

并且，他们不只发明白线粒体RNA 的存在，并且还显示了氧化磷酸化进程的基因表达缺失，氧化磷酸化进程是需要燃料的神经元发生能量的进程。

之前，小鼠尝试表白，这种氧化磷酸化的下和谐线粒体RNA释放的增加，都产生在亨廷顿舞蹈病的早期，在大大都其他基因表达差别显现之前。

另外，研究人员还发明一种被称为PKR的免疫系统卵白表达增加，该卵白被证明是释放线粒体RNA的传感器。事实上，研究小组发明，PKR不只在神经元中升高，并且被激活并与线粒体RNA团结。