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ALS研究新进展:重编程转录因子ISL1和LHX3或能逆转神经元退行性病变

找药助手

发布于 2025-08-14 11:41:44    1062次浏览

  肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种以运动神经元退化为特征的神经退行性疾病,患者通常在诊断后2至5年内因瘫痪或死亡。ALS具有典型的细胞类型特异性和年龄依赖性,多影响特定亚型运动神经元,发病年龄主要集中在55-75岁。

  近期,哥伦比亚大学的研究团队在《Nature Neuroscience》杂志上发表了一项开创性研究,通过重新表达转录因子ISL1和LHX3,可以将运动神经元“重置”为年轻、具有更高抗病弹性的状态。这项研究在ALS小鼠模型中显示了显著的疾病相关表型改善,为开发ALS等神经退行性疾病的靶向修复疗法提供了重要理论依据和应用潜力。

  胚胎因子ISL1和LHX3的再表达恢复神经元弹性

  运动神经元与ISL1、LHX3的作用机制

  研究表明,在运动神经元的发育过程中,约7000个基因表达和约10万个染色质区域发生显著变化,其中许多与ISL1和LHX3的转录激活功能密切相关。ISL1和LHX3作为胚胎期发育的重要转录因子,能激活大量与神经发育、突触形成和轴突生成相关的基因,其功能对维持年轻运动神经元的弹性尤为关键。

  研究团队通过腺相关病毒(AAV)技术,将ISL1和LHX3重新引入小鼠运动神经元,激活了多项胚胎期高度表达但在成熟阶段下调的靶基因,显著增强了运动神经元的亚型特异性和功能性。

  基因表达与运动神经元“重置”

  基因上调:出生后早期高表达的基因(如CADPS2)被激活,主要涉及神经发育、突触生成和信号传递功能。

  基因下调:成熟阶段高表达的基因被抑制,运动神经元被功能性“重置”为胚胎期状态。

  这种重置呈现出运动神经元亚型选择性:对α型和3型运动神经元影响最大,各亚型的基因表达变化差异显著。

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  ALS小鼠模型中的疗效验证

  SQSTM1与细胞病理改善

  研究人员在ALS小鼠模型中对重新表达ISL1和LHX3的疗效进行了深入评估。结果显示:

  SQSTM1圆体显著减少:SQSTM1是泛素-蛋白酶体系统和自噬通路的关键蛋白,其异常聚集是ALS的早期病理特征。重新表达ISL1和LHX3显著降低了SQSTM1圆体;

  病理性聚集体下降:与对照组相比,SOD1阳性细胞质聚集体的数量减少了两倍以上,运动神经元内的病理负担显著减轻。

  运动表型延迟

  低滴度注射:雌性ALS小鼠后肢震颤等神经退行性症状的出现延迟了约15天;雄性小鼠延迟约5天,但未达到显著性。

  高滴度注射:随着注射滴度的升高,更多细胞实现了同时共表达ISL1和LHX3,症状延迟效果提升。

  功能性意义与应用前景

  神经重编程方法的突破

  本研究通过结合内源性运动神经元因子与特异性表达系统,实现了对ALS中最受疾病影响细胞的精准重编程。重编程后的细胞显示出更高的抗病能力,可防止关键病理变化发生,为开发靶向神经元修复的基因疗法提供了创新性思路。

  机制探索:重启发育程序

  研究明确了ISL1和LHX3转录因子的重新表达主要通过激活胚胎运动神经元关键基因起作用。上调基因大多在早期神经发育阶段发挥作用,而下调基因与成熟阶段及退行性病变密切相关。这种转录因子的双向调节机制是改善神经元功能的重要基础。

  未来研究方向

  探索更多靶基因

  进一步解析ISL1和LHX3作用的具体靶基因名单及其功能机制,为深化对ALS的分子病理了解提供更多依据。

  晚期疾病阶段的疗效评估

  评估这种重编程方法在ALS晚期疾病阶段的有效性和安全性,进一步验证其在延缓疾病进程中的临床应用潜力。

  拓展至其他神经退行性疾病

  探索这种方法是否适用于其他类型神经元及更多神经退行性疾病(如阿尔茨海默病、脊髓性肌萎缩症),以拓宽其应用领域。

  结语

  本研究首次通过重新表达胚胎型转录因子ISL1和LHX3,在ALS小鼠模型中实现了对运动神经元的高精度重编程,不仅减少了病理性细胞聚集,还改善了疾病相关的运动表型。这一突破性成果为ALS等神经退行性疾病的精准治疗开辟了新路径,也为开发神经元修复疗法提供了新的方向。未来,随着相关机制和实际应用的进一步探索,这一技术有望为更多患者带来福音。

温馨提示:医疗科普知识仅供参考,不作诊断依据;无行医资格切勿自行操作,若有不适请到医院就诊。
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    回答:在冬季或天气变化较大时,人们常常会出现咳嗽的症状,这通常让人不禁联想到感冒。寒饮咳嗽与普通感冒并不是完全相同的概念,它们在病因、症状及处理方式上都有所不同。以下将详细探讨这两者之间的区别。 1. 定义及病因 寒饮咳嗽: 寒饮咳嗽是中医术语,主要是指因受寒或饮食不当(如食用生冷食物)而导致的咳嗽症状。中医理论认为,寒邪侵入经络和肺部,导致肺气不畅、气血运行受阻,从而引发咳嗽。这种咳嗽多伴有寒冷感,舌苔多偏白,脉象可能较紧。 普通感冒: 普通感冒则是由多种病毒引起的上呼吸道感染,常见的有冠状病毒和流感病毒。感冒的症状包括流鼻涕、喉咙痛、头痛、乏力等,咳嗽也是其常见表现。感冒在冬季尤为高发,其传播途径主要是通过飞沫传播或者直接接触病源。 2. 主要症状 寒饮咳嗽的症状: 咳嗽多为干咳或白色痰液; 常伴有喉咙发痒或胸闷; 感到寒冷或畏寒,喜欢温暖; 可能伴有恶心、食欲下降等消化系统不适。 普通感冒的症状: 咳嗽通常为干咳或带有黄绿色痰; 伴随流鼻涕、打喷嚏、喉咙痛等症状; 身体乏力、头痛、肌肉酸痛; 发热(轻度),通常不超过38.5°C。 3. 处理及治疗 寒饮咳嗽的处理: 治疗寒饮咳嗽通常需要通过中医的辨证施治。常用的方法包括: 温暖身体,避免受寒; 饮用温热的饮品,如生姜茶、红枣茶等; 中药方面,常用葱白、桂枝、生姜等药材,以温肺散寒; 饮食上应避免生冷及油腻食物。 普通感冒的处理: 普通感冒并不需要抗生素治疗,主要是对症处理: 充分休息,多喝水; 使用解热镇痛药(如对乙酰氨基酚)缓解头痛和发热; 若有鼻塞可使用生理盐水喷雾; 维生素C的补充可以帮助增强免疫力。 4. 预防措施 寒饮咳嗽预防:在气温较低或天气多变时,注意增减衣物,避免食用过于寒凉的食物,以增强身体抵抗力。 普通感冒预防:注意个人卫生,勤洗手,避免与感冒患者密切接触,保持良好的作息和饮食习惯,以增强免疫力。 结论 虽然寒饮咳嗽和普通感冒都有相似的症状表现(如咳嗽),但其病因、症状细节以及治疗方式却有显著的区别。了解这些区别有助于我们更好地识别症状,并及时采取适当的处理措施,以促进身体健康。如果咳嗽症状持续不缓解,建议及时就医,避免延误病情。

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