根据发表在12月18日《科学》(Science)杂志上的一篇新研究论文,人体一小段DNA(比典型的基因要小几千倍)生成的一个分子,对个体是否能够控制他们的肌肉具有决定性的影响。
在这篇文章中,来自Salk研究所的科学家们报告称,不能生成一种叫做microRNAs的遗传分子的动物会出现诸如肌萎缩侧索硬化症(ALS)和脊髓性肌萎缩(SMA)等一些破坏性神经退行性疾病的症状。
研究结果颠覆了以往对microRNAs在神经系统中所起作用的认知,为找到新的途径通过纠正功能异常的microRNAs来治疗神经退行性疾病打开了大门。
论文资深作者、霍华德休斯医学研究所研究员Samuel Pfaff说:“这真的是打开了一个新世界,有可能采取另一种方法来认识这类的神经退行性疾病。”
MicroRNA分子是一个相对较新的科学兴趣点。当2003年科学家们绘制出人类全基因组图谱时,疾病和基础研究的焦点很大程度上还是蛋白质编码基因。
微小的“非编码”RNAs:microRNAs是在1993年通过线虫研究首次被发现,但一直以来都不太清楚它们对于人类的重要性。由于microRNAs微小且无法编码蛋白质,多年来被分子生物学家们所忽略。
一旦生成microRNAs,它们会结合存在的信使RNA(这些分子携带着遗传编码信息),阻止它们在细胞中生成更多的蛋白。这一效应就像轻微下调细胞中所发生事件的音量,而非打开一个新通道。
Pfaff说:“按照我们思考其他遗传调控因子的方式,MicroRNAs并不是细胞中显着的基因开关。相反,microRNAs是微调控制基因活性——这是较难精确描绘出它们在细胞中所起作用的另一个原因。”
论文的第一作者、Pfaff实验室研究生Neal Amin说:“出于许多原因,这些小RNA并未得到很多的关注,但我们看到的一些线索表明microRNAs应得到更多的关注,尽管它们有可能不是最有效的基因调控因子。”应该更详细地思考microRNAs,是源于人们新近认识到一些与microRNA生成相关的基因在ALS和SMA患者中频繁突变。
运动神经元是将来自神经系统的冲动发送至肌肉的神经细胞。利用复杂的方法来标记、纯化和测序在运动神经元中采集的RNAs,Amin发现尤其是一种叫做miR-218的microRNA在这些类型的神经细胞中特别的丰富。
Pfaff说:“对于我们来说,这是一面大红旗。”
在他们最新的研究论文中,Salk研究所的研究人员采用了一种强大的基因编辑新技术CRISPR-Cas9,精确地剪掉小鼠基因组中负责生成miR-218的小部分DNA。研究小组还完成了几个生物信息学测试,揭示出这一微小RNA直接控制了300多个基因。
Pfaff说:“以往研究的MicroRNAs主要与神经细胞发育缺陷有关。这是大多数人期望发生在我们的microRNA上的事情。然而,在我们的实验中神经发生完全未受损伤。”
小鼠的神经系统正常发育,只有在神经与肌肉的特定接合点信号开始出错。随后小鼠运动神经元变得过度兴奋(这种情况见于ALS和SMA)中,然后运动神经元开始死亡。
尽管实验结果与ALS一类神经退行性疾病病程之间极为相似,作者们谨慎地表示这一实验只是第一步。ALS是一种致命性的神经退行性疾病,只有大约5%的病例有遗传性,绝大多数疾病病例似乎是由遗传和环境因素的综合作用所导致。
Amin说:“我们并未直接证实运动神经元与这一microRNA之间的联系。下一阶段是要进一步地调查这一microRNA与运动疾病患者之间的直接联系。”
Pfaff说,如果未来的研究证实功能异常的microRNAs在这些疾病中起作用,希望由于近期其他的生物医学进展,或许能够在细胞中修复microRNA功能。
但这篇论文研究结果的影响有可能会超越某些特定的运动神经元疾病。
Pfaff说:“它打破了有关microRNAs在神经系统中所起作用的一些常规偏见,并为人们开始将microRNAs当做一类与许多类型的神经退行性疾病显着相关的分子来开展研究打开了大门。”
来源:生物通 作者:何嫱
为你推荐

悦唯医疗完成近亿元A++轮投资,加速重症冠心病诊疗全流程创新器械研发与国产替代
此次融资将主要用于深化冠心病诊疗全流程创新器械和脉动式左心室辅助系统等新产品的研发,以及加速已获准上市的心脏稳定器等产品的市场推广。
2025-04-03 09:28

海尔盈康一生启动孤独症儿童关爱行动,创新罕见病可持续公益新生态
本次活动聚焦孤独症儿童的诊疗,探讨交流AI赋能全流程防治康体系创新、前沿性生物科技诊疗技术等话题,旨在通过生态联盟的力量推动医学研究、科技创新与人文关怀的融合,让“星...
2025-04-03 09:11

《NPJ digital medicine》刊发李冬梅教授团队成果:AI赋能高效识别眼睑肿物
亚太眼整形外科学会主席、中华医学会眼科分会眼整形眼眶病学组副组长李冬梅教授团队携手爱尔数字眼科研究所,在《NPJ digital medicine》(影响因子:12 4)学术期刊发表团队...
文/李林 2025-04-02 10:27

默克全球执行副总裁周虹:合作与创新是默克未来五年战略的两大关键词
近日,德国默克医药健康全球执行副总裁、中国及国际市场负责人周虹带领医药健康中国及国际市场管理团队开启了2025年度首次“中国行”。
2025-04-01 17:11

首个且唯一,阿斯利康PD-L1单抗获FDA批准治疗肌层浸润性膀胱癌
度伐利尤单抗联合吉西他滨和顺铂作为新辅助治疗,随后度伐利尤单抗作为根治性膀胱切除术后的辅助单药治疗,用于治疗肌层浸润性膀胱癌成年患者。
2025-04-01 14:37

全国首个,湖北为脑机接口医疗服务定价
昨日(3月31日),据“湖北发布”消息,湖北省医保局发布全国首个脑机接口医疗服务价格,其中,侵入式脑机接口置入费6552元 次,侵入式脑机接口取出费3139元 次,非侵入式脑机...
2025-04-01 11:03

一款国产创新流感药,获批
近日,据国家药监局官网信息显示,青峰医药下属子公司江西科睿药自主研发的1类创新药玛舒拉沙韦片(商品名:伊速达)正式获批上市,用于既往健康的12岁及以上青少年和成人单纯性...
2025-04-01 10:22

26省联盟药品集采启动,聚焦妇科用药和造影剂
近日,山西省药械集中招标采购中心发布《关于做好二十六省联盟药品集中带量采购品种数据填报工作的通知》,开展相关采购数据填报工作。
2025-03-31 21:48

优时比罗泽利昔珠单抗注射液(优迪革)中国获批,全球首个且唯一双亚型创新药治疗全身型重症肌无力
作为唯一人源化、高亲和力且具备创新修饰结构的IgG4单抗,关键Ⅲ期MycarinG试验证实罗泽利昔珠单抗注射液(优迪革®)较安慰剂显著改善全身型重症肌无力患者的多个临床终点与结局。
2025-03-31 15:58

从手术麻醉到生命全周期护航,麻醉学科发展拓宽生命边界
3月26日,由中华医学会麻醉学分会、中国医师协会麻醉学医师分会等23家学协会共同举办的2025年中国麻醉周学术活动的启动仪式举办,该活动以“生命之重,大医精诚——守生命保驾护...
2025-03-31 15:30

欧狄沃联合逸沃成为中国目前唯一获批的肝细胞癌一线双免疫联合疗法
欧狄沃联合逸沃对比仑伐替尼或索拉非尼,可显著改善不可切除肝细胞癌一线患者的总生存期(OS),客观缓解率(ORR)可改善近3倍,中位缓解持续时间(mDOR)达30个月
2025-03-31 13:45

罗氏制药榜首 “现金牛” 产品罗可适(奥瑞利珠单抗)在华获批:开启多发性硬化症一年两次治疗新时代
罗氏制药今日(3月31日)宣布,其旗下创新药罗可适®(Ocrevus®,通用名:奥瑞利珠单抗注射液 ocrelizumab injection)正式获得中国国家药品监督管理局批准,每六个月静脉输...
2025-03-31 13:39

三生有幸,医者仁心:三生制药向全体医药工作者致敬!
3月30日是国际医师节,由三生制药公益支持的以“三生有幸,医者仁心”为主题的公益活动,携手20位医生代表,以寄语海报的形式,共同向全体医护人员表达诚挚的祝福与关爱。
2025-03-30 17:38