线粒体在神经退行性疾病中的作用

晓说

近日，一项新研究揭示了线粒体在衰弱、致命的运动神经元疾病中的作用，并开发出一种新的小鼠模型来研究这种疾病。



研究人员Janet Shaw教授发现，当健康的，正常的线粒体沿轴突移动过程被阻断时，小鼠发展患上神经退行性疾病症状。相关研究发表在PNAS杂志上，Shaw和她的研究同事们说，他们的研究结果显示，运动神经元疾病可能会导致线粒体沿着脊髓和神经轴突的分布不佳。

我们早已经知道线粒体功能和分布与神经疾病之间有联系，但我们一直没能知道，是不是因为线粒体没有到达正确部位，或者因为它们不正常时，才出现神经疾病。线粒体要履行其职能，必须分布到整个身体细胞中，其分布过程是在小分子“马达”蛋白（motors）帮助下完成的，“马达”蛋白沿轴突运输线粒体，将其分发到细胞中。对于“马达”蛋白运输线粒体，线粒体酶Rho（Miro1）GTP酶作用于线粒体，使其附着于“马达”蛋白。

为了研究线粒体的运动如何与运动神经元疾病相关，Nguyen开发出两类Miro1基因被敲除小鼠模型。在一个模型中，小鼠在胚胎期就缺乏Miro1，第二个小鼠模型中小鼠大脑皮质，脊髓和海马缺乏这种酶。

研究人员分析指出，在胚胎期缺乏Miro1的小鼠有运动神经元缺陷，出生后有呼吸困难。检查小鼠后，发现小鼠出生后，呼吸所需要的神经元缺失，对呼吸也很重要的膈神经也不够发达。

我们相信，小鼠身体运动缺陷表示有运动神经元的缺陷。反之，大脑和脊髓没有Miro1的小鼠在出生时是好的，但很快就会发展有神经问题，并且出生35天后死亡，这些症状类似运动神经元病。

Stefan M. Pulst医学博士说，线粒体运输过程不只对运动神经元重要，对其他神经元也重要。Miro1蛋白质和相应动物模型的研究突破为研究ALS（卢伽雷氏症）等神经退行性疾病提供了新思路。

虽然还需要进行更多的研究，但该研究证实了纠正线粒体分布缺陷可以减缓运动神经元疾病发展的可能性。