10岁的姐妹Aimee和Ashlee患有十分罕见且复杂的神经退行性疾病——腓骨肌萎缩症（Charcot-Marie-Tooth disease ，CMT），目前未有任何治疗方法。Scripps研究所的科学家们正在研究畸形酶在该病发展和恶化过程中所起的作用。

针对CMT这种罕见的神经性疾病的治疗方法很难找到，部分原因是这种疾病存在很多种变异。目前为止，已找到90多个与疾病相关的突变基因，只要有一个突变基因即会患病。

不论是哪种基因突变致病， CMT都会造成从脊髓延伸至四肢的周围神经系统的损伤。因此，患者常常难以保持平衡、正常走路或是完成扣扣子这样的精细动作。

 “我们很清楚CMT的基因突变，但在分子和细胞层面的致病机制仍然是谜。”该项目负责人Xiang-Lei Yang博士说， “在最新的研究中，我们采用了自下而上的方法，即在其中一种致病基因的不同突变中寻找共性，希望能发现治疗方法的新思路。”

一项发表于美国国家科学院院刊（PNAS）的研究显示，Yang和她的团队重点关注普遍存在的氨酰tRNA合成酶，这些酶是最大的CMT相关蛋白质家族。它们遍布全身，与合适的氨基酸相连时，便启动新蛋白质的合成。这一过程是人类生命的核心，因为蛋白质是血液、激素、皮肤、骨骼等一切的结构基础。

Yang说，先前的其他生物学关于突变酶研究表明，CMT患者的氨酰tRNA合成酶功能不如健康者。科学术语把它称为“功能丧失”。

但是在研究患者样本中自然细胞环境下的氨酰tRNA合成酶功能时，Yang的实验室发现了一些不同：突变酶和细胞中其他正常酶配对时，功能可恢复正常。她说，这项发现意义非凡，因为如果这种酶的关键生物学功能出现异常，CMT就会更加严重。

但是如果这种酶并没有功能丧失，突变酶又是如何影响CMT的呢？这是Yang想回答的下一个问题。通过一系列的调查，她更关注酶的形状而非功能。

Yang和她的团队使用生物化学和生物物理分析工具发现，突变酶的形状呈现不寻常的扩展，而正常酶的结构则更加紧密，表面积更小。

Yang说：“突变酶增加的表面积可与它周围的蛋白发生不必要的反应，可能正是这些反应导致了疾病发生。” 事实上，进一步研究表明CMT的严重程度与酶的扩展程度有关。

在下一步研究中，Yang计划深入探索不同类型CMT之间的联系，这项研究可为疾病提供综合的治疗策略。她的研究动力，不只是科学家的求知欲，也是为了CMT患者和他们的家人——很多患者和家属都联系过她。

 “每2500个人中约有一个人患有CMT，然而现在却仍没有治疗的方法。”Yang说，“我们相信，治疗疾病的最好方法就是先了解这种复杂的神经退行性疾病的生物学基础病变机制。”

外文：https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2019/20190930-yang-CMT.html