耶魯大學新研究為帕金森病的遺傳原因提供重要線索
儘管帕金森病的發展與至少20個不同基因的變異密切相關,但科學家們仍在研究它們究竟是如何導致這種嚴重且無法治癒的運動障礙的,僅在美國就有約100萬人受到這種疾病的困擾。耶魯大學的研究人員剛剛完成了新的研究,提供了重要的線索。在兩篇新的研究論文中,科學家們對一種名為VPS13C的蛋白質的功能進行了深入研究,VPS13C是帕金森病的分子“嫌疑人”之一,這種疾病的特點是不可控的運動,包括震顫、僵硬和失去平衡。
約翰-克林根斯坦神經科學教授、耶魯大學細胞生物學教授、霍華德-休斯醫學研究所調查員Pietro De Camilli說:“通往羅馬的道路很多;同樣地,通往帕金森病的道路也很多。耶魯大學的實驗室在闡明其中一些路徑方面正在取得進展。”
De Camilli是這兩篇新論文的資深作者,這兩篇論文已經發表在《細胞生物學雜誌》和《美國國家科學院院刊》(PNAS)上。
以前的研究表明,基因VPS13C的突變會導致罕見的遺傳性帕金森病病例或增加該疾病的風險。為了更好地了解原因,De Camilli和David W. Wallace細胞生物學和分子生物物理學和生物化學教授Karin Reinisch調查了這些突變導致細胞水平功能障礙的機制。
他們在2018年報告說,VPS13C在兩個亞細胞器–內質網和溶酶體之間形成“一座橋樑”。內質網是調節大多數磷脂的合成的細胞器,磷脂是構建細胞膜必不可少的脂肪分子。溶酶體作為細胞的消化系統。他們還表明,VPS13C可以運輸脂質,這表明它可能形成這兩個細胞器之間的脂質運輸管道。
De Camilli實驗室的一篇新論文(發表在《細胞生物學雜誌》)證明了VPS13C的缺乏會影響溶酶體的脂質組成和特性。此外,他們發現在一個人類細胞系中,這些擾動激活了一種先天性免疫。這種激活如果發生在腦組織中,將引發神經炎症,這是最近幾項研究中涉及到帕金森病的一個過程。
De Camilli實驗室的第二篇論文(發表在《美國國家科學院院刊》)使用最先進的低溫電子斷層掃描技術,揭示了這種蛋白質在其原生環境中的結構,支持一個脂質運輸的橋樑模型。耶魯大學的微生物發病機制教授劉俊是這項研究的共同通訊作者。
研究人員說,了解這些精細的分子細節將對了解導致帕金森病的至少一條道路至關重要,並可能有助於確定預防或減緩這種疾病的治療目標。