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Nat Neurosci:心脏病药物地高辛或可有效治疗肌萎缩侧索硬化症

来源:生物谷 2014-10-29 09:28

2014年10月29日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志Nature Neuroscience上的研究论文中,来自华盛顿大学医学院的研究人员表示,一种用于治疗心力衰竭的药物地高辛或许可以治疗肌萎缩侧索硬化症(ALS),ALS是一种恶性的致人瘫痪的疾病,其可以破坏机体控制肌肉的神经细胞,从而引发患者运动能力缺失、呼吸困难直至最终死亡;利鲁唑是目前被批准的唯一用于治疗ALS的药物,其对于患者的药效非常有限。

本文研究中,当研究者利用小鼠进行研究发现,当其降低某种特殊酶类的活性时,肌萎缩侧索硬化症对机体神经细胞的破坏被阻断了,研究表明这种特殊酶类或许可以维持机体细胞钠钾水平的平衡;而当用地高辛阻断该酶时就会明显抑制ALS小鼠机体神经细胞的死亡。这项研究最初起源于研究人员对ALS小鼠模型的脑细胞压力效应的研究,研究者发现了一种钠钾ATP酶,其可以将带电荷的钠离子从细胞泵出,与此同时回收带电荷的钾离子,从而使得细胞维持细胞膜的电荷平衡。

电荷的维持对于细胞发挥正常功能非常关键,而钠钾ATP酶在星形细胞非常重要,在ALS小鼠机体中,其星形细胞中钠钾ATP酶的水平要高于正常小鼠星形细胞。而钠钾ATP酶水平的升高会使得星形细胞释放有害因子比如炎性细胞因子,其会杀灭运动神经元。当研究者利用地高辛阻断星形细胞中的钠钾ATP酶时,正常的运动神经细胞就会存活下来,地高辛会阻断钠钾ATP酶泵出钠离子吸收钾离子的能力。

在遗传ALS突变的小鼠机体中,携带钠钾ATP酶基因一个拷贝的小鼠要比携带两个拷贝的小鼠平均多存活20年;未来还需要进行很多研究来揭示是否钠钾ATP酶的抑制剂会减缓ALS的病情,但是当前研究为进行后期深入研究奠定了重要的基础,也为开发改善ALS患者的疗法提供了很大的帮助。(生物谷Bioon.com)

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An α2-Na/K ATPase/α-adducin complex in astrocytes triggers non–cell autonomous neurodegeneration

Gilbert Gallardo, Jessica Barowski, John Ravits, Teepu Siddique, Jerry B Lingrel, Janice Robertson, Hanno Steen & Azad Bonni

Perturbations of astrocytes trigger neurodegeneration in several diseases, but the glial cell–intrinsic mechanisms that induce neurodegeneration remain poorly understood. We found that a protein complex of α2-Na/K ATPase and α-adducin was enriched in astrocytes expressing mutant superoxide dismutase 1 (SOD1), which causes familial amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Knockdown of α2-Na/K ATPase or α-adducin in mutant SOD1 astrocytes protected motor neurons from degeneration, including in mutant SOD1 mice in vivo. Heterozygous disruption of the α2-Na/K ATPase gene suppressed degeneration in vivo and increased the lifespan of mutant SOD1 mice. The pharmacological agent digoxin, which inhibits Na/K ATPase activity, protected motor neurons from mutant SOD1 astrocyte–induced degeneration. Notably, α2-Na/K ATPase and α-adducin were upregulated in spinal cord of sporadic and familial ALS patients. Collectively, our findings define chronic activation of the α2-Na/K ATPase/α-adducin complex as a critical glial cell–intrinsic mechanism of non–cell autonomous neurodegeneration, with implications for potential therapies for neurodegenerative diseases.

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