在美國,每年約十萬成年人中就有兩個患有ALS,而且患者的預(yù)后很差,90%的ALS患者會在診斷后十年內(nèi)死亡。這項新研究的成果能增進人們對ALS以及阿爾茨海默癥和帕金森癥等神經(jīng)退行性疾病的了解,并有望幫助相關(guān)新藥物。
人體內(nèi)TDP-43蛋白(Tar-DNA結(jié)合蛋白)與ALS和其他神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。TDP-43蛋白具有兩個保守的RNA結(jié)合域,而且已有文獻證明了TDP-43蛋白在RNA代謝中的作用,包括pre-mRNA剪切和轉(zhuǎn)錄抑制。
OHSU的研究團隊通過在模式生物果蠅中提高或剔除TDP-43蛋白的表達,來研究該蛋白對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄組的影響。研究人員利用IlluminaGAIIx測序儀,進行了大規(guī)模平行測序(RNA-seq),得到了基因改造果蠅的中樞神經(jīng)系統(tǒng)的基因表達圖譜,研究團隊發(fā)現(xiàn)TDP-43的缺失導致了廣泛的基因激活和剪切改變,而其中大多數(shù)可以通過恢復TDP-43表達來逆轉(zhuǎn)。相反,TDP-43過表達引起了基因表達的減少。
俄勒岡健康與科學大學OHSU口腔醫(yī)學院的研究人員通過大規(guī)模平行RNA測序,發(fā)現(xiàn)肌萎縮側(cè)索硬化癥ALS和其他神經(jīng)退行性疾病中的重要蛋白TDP-43的缺失和過表達,會激活多種不同的分子通路。文章發(fā)表在G3:Genes,Genomes,Genetics雜志上的2012年7月版上。
盡管此前有研究指出,TDP-43的缺失和過表達都在ALS中存在,OHSU的這項新研究顯示,這兩種情況下的基因表達圖譜幾乎沒有重合,說明TDP-43的缺失和過表達所影響的基因是不同的。
此前有研究分析了TDP-43在體內(nèi)的作用位點,而OHSU的這項新研究中差異化表達的基因分析結(jié)果與之一致,說明TDP-43蛋白在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用是進化保守的。
“我們的數(shù)據(jù)顯示TDP-43蛋白在神經(jīng)突觸傳導、突觸的釋放和內(nèi)吞作用中起作用,”研究的作者DennisHazelett博士說。“研究也揭示了Wnt和BMP通路潛在的新調(diào)控機制,其中的許多調(diào)控靶點都是進化保守。”