一項新研究表明，脆弱的X綜合征細胞中的許多異常與人體主要的質(zhì)量控制系統(tǒng)之一的故障有關(guān)。該研究發(fā)表在《 自然細胞生物學》上，提供了對該疾病的分子機制的新見解，以及尋找潛在治療方法的途徑。

當個人不制造稱為FMRP的脆弱X蛋白時，就會發(fā)生脆弱X綜合征，這是正常大腦發(fā)育所必需的。目前，關(guān)于這種關(guān)鍵蛋白的喪失如何導致該疾病的特征性智力障礙和嚴重學習問題的知之甚少。

羅切斯特的研究人員發(fā)現(xiàn)，缺乏FMRP的細胞中有許多不規(guī)則現(xiàn)象是由于無意義的無意義介導的mRNA衰變或NMD失控所致。RNA生物學家Lynne E. Maquat博士發(fā)現(xiàn)了 NMD，就像分子指南一樣，它可以幫助我們的細胞做出明智的決定，(在大多數(shù)情況下)可以改善細胞功能并有助于身體健康。例如，NMD可幫助我們的細胞適應發(fā)育及其環(huán)境的變化，并 更快地響應某些刺激。

通過一系列的細胞分析，Maquat的團隊發(fā)現(xiàn)NMD影響整個大腦的廣泛基因，包括控制運動控制和與注意力，學習和語言有關(guān)的認知過程的基因。他們還發(fā)現(xiàn)，當細胞中不存在FMRP時(就像在脆弱的X綜合征患者中一樣)，無意義介導的mRNA衰減會變成過度驅(qū)動。

在使用易碎X綜合征患者的誘導多能干細胞(iPSC)進行的多個實驗中，第一作者兼研究助理教授Tatsuaki Kurosaki博士。揭示了用稱為小分子抑制劑的化合物搗固NMD可恢復細胞中的某些神經(jīng)功能。

高級研究作者 ，羅切斯特大學醫(yī)學院(Rochester University of Medicine and Dentistry)生物化學與生物物理系教授，教授J. Lowell Orbison授課的Maquat說：“這是了解這種疾病如何發(fā)展的一大進步 。” “雖然NMD以各種方式支持我們的細胞，但過多地破壞了維持基因表達和蛋白質(zhì)創(chuàng)造的復雜分子平衡。沒有NMD是不好的，但是過多則有害。”

脆弱的X綜合征的治療可以緩解諸如行為問題等癥狀，支持服務(wù)可以幫助建立重要的技能，如說話和走路，但這種疾病無法治愈。

細胞研究僅提供疾病過程的快照。Kurosaki和Maquat目前正在使用脆性X綜合征的小鼠模型來更好地理解FMRP和無義介導的mRNA衰變在整個發(fā)育的各個階段-子宮內(nèi)，出生后和成年期之間的相互作用。他們希望了解何時以及何時增加NMD，然后測試不同的化合物以使其恢復正常水平。

Maquat也是 羅切斯特大學RNA生物學中心的負責人， 已經(jīng)花了 40多年的時間來研究無義介導的mRNA衰變。NMD過程的核心是mRNA或信使RNA，它從DNA獲取遺傳指令，然后將其運送到細胞的另一部分，然后將指令翻譯成蛋白質(zhì)。mRNA是基因表達的關(guān)鍵組成部分，Maquat是最早發(fā)現(xiàn)其在人類健康和疾病中的重要性并認識到基于RNA的治療方法具有巨大潛力的第一批科學家之一 。

隨著多種mRNA COVID-19疫苗的開發(fā)和批準， RNA在2020年引起了人們的關(guān)注。Maquat認為，這是開發(fā)基于RNA的療法的冰山一角。她看到了發(fā)現(xiàn)和開發(fā)更多治療傳染病，易碎X綜合征和強直性肌營養(yǎng)不良等遺傳性疾病的方法的巨大機會。

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來源：生物幫

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