东北师大张瑜团队揭秘早衰症新疗法
东北师大张瑜团队揭秘早衰症新疗法
2024年1月,东北师范大学生命科学学院张瑜教授、陆军教授课题组在国际顶级期刊《Nature Aging》发表重要研究成果,揭示了早衰症(Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS)发病机制的新线索,并提出了一种潜在的治疗新策略。
早衰症:一种罕见的遗传性疾病
早衰症是一种极为罕见的遗传性疾病,全球每400万至800万个新生儿中约有1例。患者出生时通常正常,但在1岁左右开始出现快速衰老的症状,包括生长迟缓、脱发、皮肤老化、关节僵硬及心血管疾病等。更令人痛心的是,这些孩子平均寿命仅有14.6岁,最终多因心血管疾病或中风而离世。
早衰症的病因已明确:90%的病例是由LMNA基因的c.1824C>T突变引起的。这个突变会导致LMNA基因的mRNA异常剪接,生成一种毒性蛋白——早衰蛋白(Progerin)。早衰蛋白经过法尼基转移酶修饰后,会嵌入细胞核膜中,导致细胞核结构异常和功能受损,进而引发早衰症。
张瑜团队的突破性发现
张瑜教授团队的研究聚焦于早衰蛋白与细胞分裂调控机制的关系。他们发现了一个关键的分子轴:progerin-PTBP1-BUBR1。在这个轴中,早衰蛋白通过与PTBP1相互作用,影响了有丝分裂纺锤体组装检验点的关键组分BUBR1的功能。这一发现揭示了早衰症细胞分裂异常的新机制。
基于这一发现,研究团队开发了一种特异性早衰蛋白C末端肽——UPCP。这种肽能够干扰PTBP1与早衰蛋白的相互作用,从而解除早衰蛋白对BUBR1的抑制作用。在细胞实验中,UPCP显著改善了早衰症细胞的有丝分裂缺陷。更令人振奋的是,在早衰症小鼠模型中,UPCP治疗不仅改善了病理症状,还显著延长了小鼠的寿命。
研究的意义与展望
这一突破性发现为早衰症的治疗提供了新的思路。目前,唯一获批用于早衰症治疗的药物是Lonafarnib,这是一种法尼基转移酶抑制剂,通过阻止早衰蛋白的法尼基化来发挥作用。然而,这种治疗只能部分改善症状,不能根治疾病。
张瑜团队的研究则开辟了一个全新的治疗方向。通过靶向早衰蛋白与细胞分裂调控机制的相互作用,UPCP有望成为一种更有效的治疗手段。这一发现也提示我们,早衰症的发病机制可能比我们想象的更为复杂,涉及多个信号通路和分子机制。
值得注意的是,早衰症的研究不仅对治疗这种罕见病本身具有重要意义,还可能为理解正常衰老过程提供线索。早衰症患者身上出现的许多症状,如心血管疾病、骨质疏松等,与正常老年人相似。因此,针对早衰症的研究可能会为延缓人类衰老、预防老年性疾病提供新的思路和方法。
早衰症研究的未来方向
目前,早衰症的治疗研究正在向多个方向发展。除了药物治疗外,基因治疗也显示出巨大的潜力。早衰症研究基金会形象大使、早衰症患者Sammy Basso正在参与一项基因编辑疗法研究,该研究利用腺相关病毒(AAV)递送修复早衰症突变的基因编辑工具,在体外实验中已显示出积极效果。
此外,其他领域的研究也可能为早衰症治疗带来新的启示。例如,顺天堂大学研究团队发现糖尿病药物SGLT2抑制剂能够清除衰老细胞,改善早衰症小鼠的寿命。这些发现表明,跨学科的研究和合作对于推动早衰症治疗的发展至关重要。
早衰症是一种罕见但极其严重的遗传性疾病,给患者及其家庭带来巨大的痛苦。东北师范大学张瑜教授团队的这一研究成果,不仅为早衰症的治疗带来了新的希望,也为我们理解细胞衰老机制提供了新的视角。随着科学研究的不断深入,我们有理由相信,未来将会有更多有效的治疗方法出现,为这些特殊的孩子们带来生命的曙光。