Science:吸引致命毒素的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白
日期:2014-12-01 08:52:15
倫敦大學(xué)學(xué)院UCL的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了破傷風(fēng)神經(jīng)毒素進(jìn)入神經(jīng)細(xì)胞的機(jī)制,阻斷這一過(guò)程能夠治療破傷風(fēng)。這項(xiàng)發(fā)表在本周Science雜志上的研究還指出,可以將這一通路開(kāi)發(fā)成新型的藥物遞送系統(tǒng),更好的治療神經(jīng)性疾病,比如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元疾病和周?chē)窠?jīng)病變。
破傷風(fēng)是破傷風(fēng)桿菌侵入人體傷口、生長(zhǎng)繁殖、產(chǎn)生毒素而引起的疾病,死亡率較高。盡管存在有效的破傷風(fēng)疫苗,但人們還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出靶向性的治療方法,也不清楚毒素是如何進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)的。
研究人員通過(guò)小鼠研究發(fā)現(xiàn),覆蓋在細(xì)胞表面的巢蛋白(nidogen),是破傷風(fēng)神經(jīng)毒素進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)鍵。破傷風(fēng)的神經(jīng)毒素粘附在神經(jīng)細(xì)胞表面的巢蛋白上,“穿梭”進(jìn)入這些神經(jīng)細(xì)胞,然后在那里擴(kuò)散毒害整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)。
巢蛋白是一種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,參與了多種蛋白互作,維護(hù)著許多組織的完整性,神經(jīng)系統(tǒng)就是其中之一。“巢蛋白覆蓋在神經(jīng)細(xì)胞周?chē)苽L(fēng)神經(jīng)毒素在那里聚集,”文章的第一作者Kinga Bercsenyi說(shuō)。“運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元末端被高水平的巢蛋白包圍,因此破傷風(fēng)神經(jīng)毒素在那里大量聚集,結(jié)果是低量的毒素也會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的毒性。”
研究人員指出,人們也可以向破傷風(fēng)毒素那樣利用巢蛋白,將藥物送入神經(jīng)系統(tǒng)。這有點(diǎn)類(lèi)似于病毒療法(virotherapy),病毒療法是一個(gè)新興領(lǐng)域,主要是用修飾過(guò)的病毒將藥物運(yùn)送到目的地。
“治療神經(jīng)性疾病是很有挑戰(zhàn)性的,如果能有效將藥物送入神經(jīng)元,那么就成功了一半,”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的Giampietro Schiavo教授說(shuō)。“現(xiàn)在我們希望模擬破傷風(fēng)神經(jīng)毒素的進(jìn)入機(jī)制,把治療性的藥物送入運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。”
這項(xiàng)研究有助于人們進(jìn)一步理解天然配體和有害物質(zhì)進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)的途徑。研究顯示,神經(jīng)元周?chē)幕|(zhì)在這一過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用。人們可以在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)新的藥物遞送策略,讓藥物濃縮在正確的區(qū)域(運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元),獲得低量高效的效果,減少藥物的副作用。