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重塑受损的细胞核

日期:2014-09-22 00:00:00

核纤层蛋白出现缺陷会导致细胞核畸形,改变染色质的组织结构,与癌症、核纤层蛋白病、以及早老症 HGPS 有关。现在剑桥大学的科学家们找到了一个化合物,能够显著改善上述缺陷。这项研究不仅为人们提供了一个治疗早老症 HGPS 的新途径,还可以帮助人们对抗癌症和一些遗传疾病,甚至缓解正常衰老导致的健康问题。

目前世界上约有 150 人患有 HGPS ,这是一种基因突变引起的非遗传性疾病。患有这种疾病的儿童会出现脱发、样子变老等衰老症状,患上脆骨症、中风、心脏病等衰老相关疾病。患儿通常在六个月时就可以被确诊,一般到十几岁就会夭折。

正常细胞的细胞核是圆形的,但 HGPS 患者的细胞核出现了显著的畸形。科学家们认为,畸形的细胞核令细胞更为脆弱,进而引发 HGPS 相关的各种症状。

在细胞核的构建中,Lamin A 和 Lamin C 蛋白具有至关重要的“脚手架”功能。此前人们发现, HGPS 患者出现了相应的基因突变,使这些蛋白无法正确塑造细胞核的形状。

科学家们深入研究了 HGPS 患者的细胞,并在文献中筛选了一些可能影响细胞核构架的化合物。随后,他们在体外培养的细胞中对这些化合物进行了测试。

他们发现,有一种化合物能够有效改善受损的细胞核,使它们恢复正常形状。研究显示, Remodelin 可以使细胞变得健康,令细胞的生长和分裂更加正常。

于是,研究人员开始解析这种化合物的工作机制。论文第一编辑 Delphine Larrieu 先容道:“绝大多数药物是通过与细胞中的某种物质结合来起作用。大家给 Remodelin 添加了一个化学‘挂钩’,并将其与细胞裂解物共同孵育,以便检测与之结合的物质。”

研究显示, Remodelin 能够与蛋白 NAT10 结合,人们此前并没有将这种蛋白与衰老或HPGS关联起来。“进一步研究显示, Remodelin 通过抑制 NAT10 起作用,”她说。

在此之前,还没有药物能够真正治疗 HGPS ,现有药物只能部分改善一些症状,无法延长患者的生命。鉴于 Remodelin 拥有独特的作用机制,它将非常有希翼治疗这种疾病。论文资深编辑 Steve Jackson 教授表示:“ Remodelin 不仅能够改善细胞缺陷,还能降低细胞中的高水平 DNA 损伤,而高水平的 DNA 损伤被认为是过早衰老的原因。这是首个有此功效的分子,大家对此特别兴奋。”

虽然 HGPS 非常罕见,但它与正常衰老有一些共同的特征,因此这项研究可以增进人们对正常衰老的理解。目前,研究人员正在 HGPS 动物模型中对 Remodelin 进行测试,他们希翼能够尽早使其进入临床。

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