帕金森病(Parkinson’s Disease,PD),是一種復(fù)雜的神經(jīng)退行性疾病,也是世界上第二常見的神經(jīng)退行性疾病,僅次于阿爾茨海默病,影響著約1%-2%的65歲及以上老人。隨著全球人口老齡化,帕金森病患病率將大幅增加。
目前,全世界有超過600萬人患有帕金森病,每年還有約60000名新患者確診;颊叽竽X中產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元喪失,影響運動和認知,導(dǎo)致出現(xiàn)震顫、肌肉僵硬、意識模糊和癡呆等癥狀。
近日,美國賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員在 Science 發(fā)表了題為:GPNMB confers risk for Parkinson’s disease through interaction with α-synuclein 的研究論文。
該研究表明,血液中的一種跨膜蛋白——非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)的濃度增加,可能是帕金森病的早期生物標志物,可用于帕金森病的早期診斷和治療靶點。
之前的研究表明,帕金森病患者在出現(xiàn)癥狀之前,就已經(jīng)出現(xiàn)了神經(jīng)損傷。因此,科學(xué)家們一直在尋找可用于早期診斷和治療帕金森病的早期生物標志物。
自2005年以來,科學(xué)家們開始使用全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)尋找帕金森病的常見變異風險位點。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近100個與帕金森病風險相關(guān)的基因座。但與這些基因座相關(guān)的靶基因和生物學(xué)機制在很大程度上仍未得到探索,這也阻礙了從這些研究中進一步開發(fā)帕金森病治療方法的進度。
研究團隊選擇將重點放在α-突觸核蛋白(aSyn)上,這是一種在中樞神經(jīng)系統(tǒng)突觸前及核周表達的可溶性蛋白質(zhì),它與帕金森病的發(fā)病機制和相關(guān)功能障礙密切相關(guān)。其在帕金森病患者體內(nèi)形成的原纖維是帕金森病的標志。
為了更多地了解α-突觸核蛋白(aSyn)在帕金森病發(fā)展中的作用,研究團隊對與7號染色體相關(guān)的風險因素進行了全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)與α-突觸核蛋白(aSyn)存在相互作用。通過CRISPR-Cas9基因編輯敲除GPNMB后,會導(dǎo)致aSyn水平顯著下降。而外源表達的GPNMB能夠促進細胞吸收aSyn的能力。研究團隊進一步證實了在細胞中GPNMB對于吸收纖維形式的aSyn和隨后的aSyn病理發(fā)展是必要和充分的。
最后,研究團隊使用731名帕金森病患者和59名健康個體進行對比,發(fā)現(xiàn)帕金森病患者的血漿中GPNMB水平升高,并且血漿GPNMB水平更高的帕金森病患者的情況更嚴重。
總的來說,該研究表明血漿中的非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤糖蛋白B(GPNMB)水平可作為帕金森病的診斷生物標志物,其通過與α-突觸核蛋白(aSyn)相互作用促進疾病進展,也可以作為帕金森病治療的潛在靶點。
文章來源:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk0637
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