一项新的科学研究揭示了一种方法，或可阻止蛋白质在亨廷顿舞蹈症（Huntington’s disease）病程中触发神经细胞内的能量衰竭。亨廷顿舞蹈症是一种由编码huntingtin蛋白的基因中的突变导致的遗传性疾病。
大约有30000美国人携带突变huntingtin蛋白，这种蛋白质会损害神经细胞内的能量工厂——线粒体，破坏神经细胞并缓慢剥夺患者行走、语言和控制其行为的能力。凯斯西储大学医学院生理学和生物物理学助理教授Xin Qi博士一直在寻找与突变huntingtin蛋白相互作用的蛋白质，进而更好地理解亨廷顿舞蹈症疾病发展的初始步骤。
“由于线粒体功能障碍在亨廷顿舞蹈症发病机理中起到重要作用的想法已经被提出”Qi博士说，“因此我们研究了线粒体上突变huntingtin蛋白的结合蛋白”。她最近发表于《自然通讯》（NatureCommunications）的研究描述了一种含缬酪肽的蛋白（VCP），Qi博士的研究团队发现这种蛋白在神经细胞线粒体中含量丰富。Qi博士和同事们发现，这种VCP被突变huntingtin蛋白召集到神经细胞线粒体。
研究人员们表明，携带突变huntingtin蛋白的小鼠的线粒体中充满了VCP，亨廷顿舞蹈症患者捐献的神经细胞也是如此。VCP在线粒体内部只和突变huntingtin蛋白相互作用，而不与正常huntinggtin蛋白发生反应。Qi博士表示：“在亨廷顿舞蹈症中，VCP-突变huntingtin蛋白结合大大增强。这种异常结合会导致线粒体上更多的VCP积聚。”VCP-突变huntingtin蛋白在神经细胞内部的相互作用会使后者发生功能障碍并自毁。
“我们发现，在线粒体相关自噬中——即线粒体的自我吞噬过程中——VCP扮演着关键角色。VCP在线粒体的过度积聚会造成线粒体严重丢失，导向神经元细胞由于缺乏能量供给而死亡”Qi博士解释道。研究者们试图识别出一些方法来阻止VCP进入神经细胞线粒体，以及一旦进入后阻止其与变异huntingtin蛋白相互作用。
研究团队识别出VCP和突变huntingtin相互作用的区域。他们巧妙地设计了一种含有同样区域的小蛋白，或者肽，来中断VCP-突变huntingtin蛋白的相互作用。在暴露于这种肽的神经细胞中，VCP和突变huntingtin不再彼此结合，而是分别与这种肽结合。与未暴露细胞相比，暴露于这种新型肽的神经细胞拥有更健康的线粒体。事实上，这种肽完全阻止了VCP迁移到线粒体，进而防止了神经细胞死亡。
Qi博士想要确定这种肽除了亚细胞作用之外是否还有其他效应，能否被治疗性使用以防止亨廷顿舞蹈症的症状。研究人员将这种肽用于患有亨廷顿舞蹈症-样疾病的小鼠，并评估小鼠的运动技能。亨廷顿-样小鼠表现出自发性动作，包括过度抓握和协调障碍，而且寿命缩短。而接受新型肽治疗的小鼠没有表现出这些症状，看起来很健康。Qi博士得出结论：在动物模型中，这种肽能够减少亨廷顿舞蹈症造成的神经细胞损害。
这项研究成功地抵消了突变huntingtin蛋白的有害影响，并且在几个亨廷顿舞蹈症模型中保护了神经细胞。Qi博士表示，此项研究中开发的干扰肽“为亨廷顿舞蹈症这种尚无对策的疾病提供了一种潜在疗法选择”。下一步，研究人员将优化这种潜在治疗性肽，以供人类研究使用。
这项研究由美国国家卫生研究院和美国心脏协会科学家发展奖提供拨款支持。
原文链接：
http://casemed.case.edu/newscenter/news-release/newsrelease.cfm?news_id=399
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校审/曹文东、夏蓓
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