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Science:吸引致命毒素的细胞外基质蛋白

日期:2014-12-01 00:00:00

伦敦大学学院UCL的科学家们发现了破伤风神经毒素进入神经细胞的机制,阻断这一过程能够治疗破伤风。这项发表在本周Science杂志上的研究还指出,可以将这一通路开发成新型的药物递送系统,更好的治疗神经性疾病,比如运动神经元疾病和周围神经病变。破伤风是破伤风杆菌侵入人体伤口、生长繁殖、产生毒素而引起的疾病,死亡率较高。尽管存在有效的破伤风疫苗,但人们还没有开发出靶向性的治疗方法,也不清楚毒素是如何进入神经系统的。

 

研究人员通过小鼠研究发现,覆盖在细胞表面的巢蛋白(nidogen),是破伤风神经毒素进入神经系统的关键。破伤风的神经毒素粘附在神经细胞表面的巢蛋白上,“穿梭”进入这些神经细胞,然后在那里扩散毒害整个神经系统。巢蛋白是一种细胞外基质蛋白,参与了多种蛋白互作,维护着许多组织的完整性,神经系统就是其中之一。“巢蛋白覆盖在神经细胞周围,吸引破伤风神经毒素在那里聚集,”文章的第一编辑Kinga Bercsenyi说。“运动神经元末端被高水平的巢蛋白包围,因此破伤风神经毒素在那里大量聚集,结果是低量的毒素也会产生很强的毒性。”

 

研究人员指出,人们也可以向破伤风毒素那样利用巢蛋白,将药物送入神经系统。这有点类似于病毒疗法(virotherapy),病毒疗法是一个新兴领域,主要是用修饰过的病毒将药物运送到目的地。“治疗神经性疾病是很有挑战性的,如果能有效将药物送入神经元,那么就成功了一半,”领导这项研究的Giampietro Schiavo教授说。“现在大家希翼模拟破伤风神经毒素的进入机制,把治疗性的药物送入运动神经元。”

 

这项研究有助于人们进一步理解天然配体和有害物质进入神经系统的途径。研究显示,神经元周围的基质在这一过程中起到了至关重要的作用。人们可以在此基础上开发新的药物递送策略,让药物浓缩在正确的区域(运动神经元),获得低量高效的效果,减少药物的副作用。

 

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