美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）的科學(xué)家們利用RNA干擾（RNAi）技術(shù)，揭示了可能成為帕金森病治療新靶點(diǎn)的數(shù)十個基因。這些研究發(fā)現(xiàn)還有可能與線粒體損傷引起的其他幾種疾病相關(guān)。該研究在線發(fā)表在 《自然》（Nature）雜志上。

該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、美國國家神經(jīng)系統(tǒng)疾病和卒中研究所（NINDS）研究人員Richard Youle博士說：“我們發(fā)現(xiàn)了一個基因網(wǎng)絡(luò)，其有可能調(diào)控了功能失調(diào)線粒體的清理，這為促成帕金森病和其他疾病的新藥物靶點(diǎn)開啟了大門?！?/SPAN>

線粒體是一種可利用氧將許多的化學(xué)燃料轉(zhuǎn)化為三磷酸腺苷（ATP）的細(xì)胞器，ATP是為細(xì)胞提供動力的主要能量來源。許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病，包括帕金森病，以及恰克-馬利-杜斯氏癥（Charcot-Marie Tooth Syndrome）和共濟(jì)失調(diào)一類的運(yùn)動疾病，都與幫助調(diào)控線粒體健康的基因有關(guān)。

一些帕金森病病例與parkin蛋白編碼基因突變有關(guān)，通常情況下parkin蛋白游走于細(xì)胞內(nèi)，將受損線粒體標(biāo)記為廢物。隨后細(xì)胞溶酶體充當(dāng)生物垃圾處理系統(tǒng)將受損的線粒體降解。已知的parkin突變可以阻礙標(biāo)記，導(dǎo)致不健康的線粒體在身體中累積。

RNAi是一種發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)幫助調(diào)控基因的自然過程。自1998年發(fā)現(xiàn)RNAi現(xiàn)象以來，科學(xué)家們一直將RNAi用作為一種工具，來調(diào)查基因功能以及它們與健康和疾病的關(guān)系。

Youle博士和同事們，與論文的共同作者、NCATS研究人員、NIH的RNAi設(shè)施主管Scott Martin博士展開了合作。這一RNAi干擾小組利用機(jī)器裝置將小干擾RNAs (siRNAs)導(dǎo)入到了人類細(xì)胞中，逐個關(guān)閉了近22,000個基因。他們隨后利用自動顯微鏡觀測了沉默每個基因?qū)τ?/SPAN>parkin標(biāo)記線粒體能力的影響。

“NCATS的目標(biāo)之一就是開發(fā)、利用和改良諸如RNAi篩查之類的創(chuàng)新性技術(shù)，利用其與整個NIH合作增進(jìn)我們對人類疾病情況下基因功能的認(rèn)識，”Martin博士說。

在這項(xiàng)研究中，研究人員利用RNAi篩查了人類細(xì)胞，鑒別出了幫助parkin標(biāo)記損傷線粒體的一些基因。他們發(fā)現(xiàn)至少有4個基因：TOMM7、HSPAI1L、BAG4和SIAH3，有可能充當(dāng)了輔助者。關(guān)閉TOMM7和HSPAI1L等一些基因可以阻止parkin加標(biāo)記，而關(guān)閉BAG4和SIAH3等另一些基因則可促進(jìn)parkin加標(biāo)記。以往的研究顯示，其中許多基因編碼的蛋白或是存在于線粒體之中，或是幫助調(diào)控了泛素化過程。

接下來，研究人員在人類神經(jīng)細(xì)胞中對其中的一個基因進(jìn)行了檢測。他們通過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)利用來自人類的皮膚細(xì)胞構(gòu)建出了這些神經(jīng)細(xì)胞。研究人員發(fā)現(xiàn)在神經(jīng)細(xì)胞中關(guān)閉TOMM7基因似乎也阻止了給線粒體加標(biāo)記。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)支持了：這些基因有可能是治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新靶點(diǎn)。

Youle 博士說：“在包括神經(jīng)元在內(nèi)的多種細(xì)胞類型中，這些基因發(fā)揮著類似質(zhì)量控制因子的功能。鑒別出這些輔助基因?yàn)檠芯繄F(tuán)體提供了一些新信息，有可能提高我們對于帕金森病和其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的認(rèn)識?！?/SPAN>

本研究中的RNAi篩查數(shù)據(jù)可通過NIH的公共數(shù)據(jù)庫PubChem獲取，所有研究人員都有可能通過分析這一數(shù)據(jù)庫獲得有關(guān)在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中功能失調(diào)線粒體作用的其他信息。

“這項(xiàng)研究顯示了最新的高通量遺傳技術(shù)是如何快速揭示有關(guān)基礎(chǔ)疾病機(jī)制的一些新認(rèn)識的。我們希望這些結(jié)果將幫助世界各地的科學(xué)家們找到這些破壞性疾病的新療法，”NINDS主任Story Landis博士說。