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宾州大学医学的院研究人员已经发现超甲基化对于减少或关闭与10%到30%的肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶变性(FTD)关联的坏基因,作为如此一个保护屏障,从而抑制这些疾病的发展。他们的研究于本月发表在神经病学,可能提示一种神经保护标记来为药物的发现而努力。
“这是第一种后天修饰的基因,而且该基因似乎能预防神经疾病,”本文的第一作者Corey McMillan博士,来自宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院额颞叶变性中心研究神经内科的助理教授。
在犯罪基因的扩张中,C9orf72已经与TAR DNA结合蛋白(TDP-43)相关联,而TDP-43是引起ALS和FTD的病理来源。“了解C9orf72的作用才有可能真正地翻译和改善患上这些侵害性疾病患者的生活,”资深作者Edward Lee医学博士说,他是宾夕法尼亚病理学和神经病理学的助理教授。
McMillan及其研究小组评估了20名患者,这些患者均是从宾夕法尼亚大学的FTD中心和ALS中心招募的并且均是临床诊断为FTD或ALS及C9orf72突变基因筛查阳性。所有患者完成了神经影像学研究,血液测试来评估C9orf72甲基化的水平,同时进行了一个简短的神经心理筛查评估。该研究还包括25例无神经或精神疾病史的健康对照组。
通过将患者的MRI与对照组的对比,发现受影响的几个区域中灰质减少了。灰质对于大脑几个区域中的主要功能参与肌肉的控制、记忆、情感、语言及决策是必须的。至关重要的是,携带甲基化C9orf72的患者表现出更多密度的灰质在海马区,额叶皮质区和丘脑区这些上述执行重要任务的大脑区域中并且在ALS和FTD中受到影响,这就表明超甲基化在这些区域中起到神经保护。
为了验证这些结果,宾夕法尼州的研究小组也关注与35例携带扩张C9orf72的尸检发现它们的病理同样表明增加甲基化与额叶皮层区和海马区中减少神经元的损失相关。
研究中11名患者的纵向分析对于评估在个体的疾病进程中超甲基化的神经保护效果。这表明了减少海马区、丘脑区和额叶皮层区中灰质的变化与超甲基化相关,提示了个体携带超甲基化的C9orf72疾病的进展会随着时间变得更慢。纵向的神经心理学评估也表明了防止记忆力下降和超甲基化之间的相关性。
这些发现与越来越多的研究已经表明超甲基化的C9orf72的神经保护作用相一致。“我们相信,这项工作提供额外的数据支持甲基化C9orf72是神经保护而因此开辟了一条令人兴奋的可行的新途径,该途径主要是针对治疗神经退行性疾病的精准医学疗法和靶向药物的研发作为目标,”McMillan说。
本文由University of Pennsylvania School of Medicine提供