Nature醫(yī)學(xué)顛覆性文章:DMD其實(shí)是干細(xì)胞病
日期:2015-11-17 08:56:35
渥太華大學(xué)和渥太華醫(yī)院的研究人員首次發(fā)現(xiàn),杜氏肌營養(yǎng)不良(DMD)能夠直接影響肌肉干細(xì)胞。這項研究發(fā)表在十一月十六日的Nature Medicine雜志上,顛覆了人們長期以來對這種疾病的理解,為實(shí)現(xiàn)更有效的治療奠定了基礎(chǔ)。
“近二十年來,我們一直以為這些患者的肌無力主要是因為肌纖維出了問題。但我們這項研究顯示,患者肌肉干細(xì)胞的功能本身就存在問題,”文章的資深作者Dr. Michael Rudnicki說。“這徹底改變了我們對杜氏肌營養(yǎng)不良的認(rèn)識,有望大大提高治療的有效性。”
杜氏肌營養(yǎng)不良是最常見的一種肌營養(yǎng)不良癥,是主要影響男孩的毀滅性疾病。據(jù)統(tǒng)計,全球大約每3,600個男孩中就有一人患有這種疾病。杜氏肌營養(yǎng)不良中的基因突變會導(dǎo)致dystrophin蛋白損失,使患者出現(xiàn)進(jìn)程性的肌無力,通常在二十多歲就會死亡。
過去,dystrophin被認(rèn)為是只存在于肌纖維的結(jié)構(gòu)蛋白。Dr. Rudnicki及其團(tuán)隊現(xiàn)在發(fā)現(xiàn),肌肉干細(xì)胞也表達(dá)dystrophin蛋白。這些干細(xì)胞負(fù)責(zé)在肌肉損傷之后進(jìn)行修復(fù),生成肌纖維的前體細(xì)胞。
研究顯示,在缺乏dystrophin的情況下肌肉干細(xì)胞生成的前體細(xì)胞少十倍,最終形成的功能性肌纖維也很少。肌肉干細(xì)胞需要通過一種分子機(jī)器感知自己在周圍組織中的定向,而dystrophin是這個分子機(jī)器的關(guān)鍵成分。
“缺乏dystrophin的肌肉干細(xì)胞無法判斷哪邊是上哪邊是下,”Dr. Rudnicki說。“這樣的信息其實(shí)很重要,肌肉干細(xì)胞需要通過感知環(huán)境來決定是進(jìn)行自我更新還是分化。缺少這種信息肌肉干細(xì)胞就無法正確分裂,也不能正確修復(fù)肌肉損傷。” 雖然這項研究是在小鼠細(xì)胞中進(jìn)行的,但這些發(fā)現(xiàn)應(yīng)該也適用于人類,因為所有動物的dystrophin蛋白基本相同。
目前醫(yī)生們主要通過類固醇和物理療法治療杜氏肌營養(yǎng)不良,以延緩疾病發(fā)展和減輕癥狀為目的。科學(xué)家們也在開發(fā)相應(yīng)的基因療法。研究指出,這些療法需要進(jìn)行改進(jìn),以便靶標(biāo)肌肉干細(xì)胞。
“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)杜氏肌營養(yǎng)不良的致病基因時,大家都以為很快就能開發(fā)出新療法,”該基因的發(fā)現(xiàn)者之一Dr. Ronald Worton說。“事實(shí)比我們想象的困難得多,這項研究是該領(lǐng)域的重要突破,將為研究者、患者及其家人帶來新的希望。”