确定致病蛋白 TDP-43 的神经传播模式

我们的运动由连接大脑和脊髓的多个神经通路控制。特别是，大脑皮层中的神经元向脊髓中的运动神经元发送命令，然后向肌肉发送命令，从而引发所需的运动。然而，这种神经信息流在肌萎缩侧索硬化症(ALS)中受到损害，这是一种广泛存在的进行性神经退行性疾病，患者的肌肉逐渐萎缩，导致运动和呼吸困难。此外，一种名为TDP-43的蛋白质被发现在受ALS影响的神经元中异常积累，导致这些神经元退化和运动功能障碍。

ALS患者的运动功能障碍症状通常出现在身体的某一部位，例如四肢，然后进展到其他部位。这进一步表明变性始于一种类型的运动神经元，然后传播到其他运动相关神经元。先前的研究强调 TDP-43 在运动神经元中的积累与 ALS 同时发生。鉴于这些看似不同但相关的发现，新泻大学脑研究所的研究人员不禁要问：TDP-43 是否会导致 ALS 退化的传播?

为了解决这个问题，研究人员开发了 ALS 小鼠模型，该模型主要在皮质运动神经元、脊髓运动神经元或骨骼肌中积累 TDP-43。然后，他们研究了特定运动神经元中的 TDP-43 如何引发疾病进展到其他运动相关神经元。他们的研究于 2023 年 8 月 9 日发表在 《神经病理学报》上 。

该系教授、资深作者 Osamu Onodera 博士说：“大多数 ALS 患者体内都存在 TDP-43 积聚，但关于它是否通过运动通路传播并导致疾病进展一直存在争议。”新泻大学脑研究所神经病学博士。

研究人员发现，在小鼠 ALS 模型的皮质神经元中诱导的 TDP-43 引起了轻度变性。他们进一步发现，TDP-43 沿着轴突运输并转移到少突胶质细胞，少突胶质细胞是一种非神经元细胞，通过用称为髓磷脂的保护层包裹轴突来支持神经元，以促进神经元信号传输。

相比之下，在脊髓运动神经元中诱导的TDP-43并没有扩散到其他皮质或脊髓神经元，而是广泛诱导运动神经元和脊髓中其他邻近神经元的细胞死亡。此外，还导致肌肉严重萎缩，进一步导致运动功能障碍。

关于他们的发现，共同资深作者、同一研究所的教授 Masaki Ueno 博士说： “我们的研究结果表明，致病性 TDP-43 具有多种特性，可以传播 ALS 运动通路的退化，可能是通过自身传播并诱导其他毒性事件，例如变性和炎症。”

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