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美国国立卫生研究院的科学家发现,人类基因组

时间:2019-01-14

几代人以来,人类一直在传播可能在几百万年前发生的HERV感染的遗传残余。尽管近8%的正常人类基因组由这些基因组成,但人们对它们在健康和疾病中的作用知之甚少。

美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的临床主任,该研究的高级作者,医学博士Avindra Nath说:“人们将这些病毒的基因称为垃圾DNA。我们的结果表明它们可能在ALS期间被激活。” 。“最终,我们希望这些结果能够有效治疗令人心碎的疾病。”

目前,超过12,000名患有ALS的美国人没有有效的治疗方法。这种致命的疾病会破坏控制运动的神经元,包括说话,走路,呼吸和吞咽。在极少数情况下,艾滋病毒感染的艾滋病患者会出现类似ALS的症状。在许多这些患者中,通过抗逆转录病毒药物治疗可以逆转症状。以前的研究发现逆转录酶是一种由逆转录病毒基因编码的蛋白质,在一些ALS患者的血液中,但其在该疾病中的作用尚不清楚。

这些观察结果促使Nath博士及其团队探索逆转录病毒与ALS之间可能存在的联系。出乎意料的是,他们发现内源性或遗传性逆转录病毒可能与ALS有关。

最初,他们发现来自ALS患者的脑样本具有高于正常水平的信使RNA(mRNA),其由人内源性逆转录病毒K(HERV-K)的基因编码。一种名为env的关键HERV-K基因编码的蛋白质来自ALS患者的脑样本,但未发现健康个体或阿尔茨海默病患者。他们还表明HERV-K基因的激活杀死了在培养皿中生长的健康人神经元。为了测试HERV在ALS中的作用,科学家们对小鼠进行基因改造QQ分分彩怎么开户 ,使其神经元激活HERV-K env基因。小鼠比正常早死,并且随着年龄的增长,平衡和行走方面的问题逐渐恶化。当科学家检查这些小鼠的大脑,脊髓和肌肉时,他们发现只有运动神经元,即控制运动并在ALS中死亡的细胞受损。神经系统其他部位的细胞保持健康。

“我们发现运动神经元可能在ALS期间易于激活这些基因,”Nath博士说。

最后,科学家们表明,HERV-K基因的激活可能受到TDP-43的控制,TDP-43是一种基因调节蛋白,与ALS密切相关,已知能控制HIV的产生。在人神经元中遗传增强TDP-43增加了细胞HERV-K QQ分分彩能玩吗mRNA和蛋白质的产生,而在其他细胞中遗传阻断TDP-43降低了HERV-K逆转录酶活性。

Nath博士及其团队正在与约翰霍普金斯大学的ALS中心合作,研究抗逆转录病毒治疗是否有效控制ALS患者的HERV-K复制。

“我们可能已经发现了一种治疗神经退行性疾病的精准药物解决方案,”Nath博士说。


几代人以来,人类一直在传播可能在几百万年前发生的HERV感染的遗传残余。尽管近8%的正常人类基因组由这些基因组成,但人们对它们在健康和疾病中的作用知之甚少。

美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的临床主任,该研究的高级作者,医学博士Avindra Nath说:“人们将这些病毒的基因称为垃圾DNA。我们的结果表明它们可能在ALS期间被激活。” 。“最终,我们希望这些结果能够有效治疗令人心碎的疾病。”

目前,超过12,000名患有ALS的美国人没有有效的治疗方法。这种致命的疾病会破坏控制运动的神经元,包括说话,走路,呼吸和吞咽。在极少数情况下,艾滋病毒感染的艾滋病患者会出现类似ALS的症状。在许多这些患者中,通过抗逆转录病毒药物治疗可以逆转症状。以前的研究发现逆转录酶是一种由逆转录病毒基因编码的蛋白质,在一些ALS患者的血液中,但其在该疾病中的作用尚不清楚。

这些观察结果促使Nath博士及其团队探索逆转录病毒与ALS之间可能存在的联系。出乎意料的是,他们发现内源性或遗传性逆转录病毒可能与ALS有关。

最初,他们发现来自ALS患者的脑样本具有高于正常水平的信使RNA(mRNA),其由人内源性逆转录病毒K(HERV-K)的基因编码。一种名为env的关键HERV-K基因编码的蛋白质来自ALS患者的脑样本,但未发现健康个体或阿尔茨海默病患者。他们还表明HERV-K基因的激活杀死了在培养皿中生长的健康人神经元。为了测试HERV在ALS中的作用,科学家们对小鼠进行基因改造QQ分分彩怎么开户 ,使其神经元激活HERV-K env基因。小鼠比正常早死,并且随着年龄的增长,平衡和行走方面的问题逐渐恶化。当科学家检查这些小鼠的大脑,脊髓和肌肉时,他们发现只有运动神经元,即控制运动并在ALS中死亡的细胞受损。神经系统其他部位的细胞保持健康。

“我们发现运动神经元可能在ALS期间易于激活这些基因,”Nath博士说。

最后,科学家们表明,HERV-K基因的激活可能受到TDP-43的控制,TDP-43是一种基因调节蛋白,与ALS密切相关,已知能控制HIV的产生。在人神经元中遗传增强TDP-43增加了细胞HERV-K QQ分分彩能玩吗mRNA和蛋白质的产生,而在其他细胞中遗传阻断TDP-43降低了HERV-K逆转录酶活性。

Nath博士及其团队正在与约翰霍普金斯大学的ALS中心合作,研究抗逆转录病毒治疗是否有效控制ALS患者的HERV-K复制。

“我们可能已经发现了一种治疗神经退行性疾病的精准药物解决方案,”Nath博士说。