帕金森治疗新策略:神经元原位再生

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种与黑质多巴胺能神经元缺失有关的神经系统退行性疾病,临床特征主要表现为静止性震颤、肌肉强直、运动迟缓和姿势平衡障碍等。像其他主要的神经退行性疾病一样,PD目前没有有效的治疗方法。大多数的治疗策略在于阻止神经元丢失或保护脆弱的神经回路。然而,最近发表于《自然》杂志的一项研究发现,通过敲降PTB蛋白可以将分离的小鼠和人星形胶质细胞转化为功能性神经元,为神经退行性疾病的治疗开辟了新的途径。

大多数体内重编程依赖于谱系特异性转录因子。研究人员最近发现RNA结合蛋白PTB(PTBP1)及其神经元类似物nPTB在控制神经元诱导和分化中发挥作用。通过这些RNA结合蛋白的连续消耗,小鼠和人成纤维细胞可以有效转化为功能性神经元。特别是在神经生成过程中,PTB和nPTB顺序下调。鉴于此,研究人员从小鼠和人脑中分离出星形胶质细胞,并降低了细胞中PTBP1基因的表达。结果发现,4周后有50%-80%的星形胶质细胞转化为神经元。其中,中脑的星形胶质细胞所转化的神经元,表达了多巴胺神经元特异性基因。

在得到体外实验证据后,研究人员构建了表达shPTB的腺相关病毒载体(AAV-shPTB)。利用星形胶质细胞特异的启动子GFAP驱动PTB shRNA表达,并利用共表达的红色荧光蛋白(RFP)进行示踪,给小鼠注射能够降低 PTBP1 基因表达的病毒。12周后,感染病毒的星形胶质细胞,超过30%都转化为多巴胺神经元,且具有正常的生理功能。黑质到纹状体的投射在运动控制有重要作用,相比于健康小鼠,帕金森病小鼠纹状体的多巴胺含量只有25%,而在这种治疗之后,多巴胺提升到了65%,并使小鼠受损的运动行为恢复正常。重要的是,用反义寡核苷酸(ASO)短暂抑制PTBP1也有效果,目前这种疗法在治疗神经退行性疾病方面表现出了巨大前景。

目前,PD的临床治疗在相当长时间内可供选择的主要治疗方式仍是对症治疗。现有的抗 PD 药物治疗达不到患者的预期效果,且存在不同程度的副作用。寻找真正可缓解疾病进程的治疗策略是今后研究的方向。该研究为治疗神经退行性疾病提供了一种新的再生疗法。但作者警告称,在该疗法实际用于人类之前,仍需开展更多的临床研究。

Nature 2020;582:550-556

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