FTD/ALS中TDP-43核丧失导致广泛的可变末端加聚变化

前言与学术背景 前额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia, FTD)和肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)是两种严重的神经退行性疾病,其发病机制至今尚不完全清楚。近年来,RNA结合蛋白TDP-43(TAR DNA-binding protein 43)被认为在这两种疾病中发挥着核心病理作用:在患者神经元中,TDP-43出现核丢失,即从细胞核流失至胞质,在脑和脊髓异常积聚,引发下游分子功能紊乱。TDP-43的一个关键已知功能是负调控“隐匿外显子(cryptic exons)”的掺入,保护mRNA正常剪接并维持基因表达稳定。然而,TDP-43是否参与其他RNA加工过程,尤其是mRNA末端的多聚腺苷酸化(polyadenyla...

TDP-43丧失诱导ALS/FTD中的隐匿多腺苷酸化

TDP-43丧失诱导ALS/FTD中的隐匿性多腺苷酸化 背景介绍 肌萎缩性侧索硬化症(ALS, Amyotrophic lateral sclerosis)和额颞叶痴呆(FTD, Frontotemporal dementia)是两种严重的神经系统退行性疾病,影响全球数十万人。大量的研究表明,RNA结合蛋白TDP-43(TAR DNA-binding protein 43)在这两类疾病中出现异常的核内耗竭与胞质聚集,这不仅是ALS的细胞标志物,在FTD中也高度相关。此外,TDP-43病变还在超过50%的阿尔茨海默病患者脑组织中被检测到。TDP-43正常情况下定位于细胞核,并参与RNA前体(pre-mRNA)的剪接、转运、多腺苷酸化(Polyadenylation, APA)等多种过程,对于调...

胚胎运动神经元程序因子在出生后运动神经元中重新激活未成熟基因表达并抑制ALS病理

一、学术背景与研究缘起 运动神经元(Motor Neuron)退化性疾病如肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS),一直是神经科学的重要研究方向。ALS 以成年后发病为特征,患者运动神经元逐渐退化,导致瘫痪和死亡。在 ALS 等疾病中,年龄增加被认为是主要的风险因素,但导致成熟运动神经元易感于病理损伤、而年轻运动神经元能够抵御这些损伤的分子机制,至今仍未明了。既往研究已知,随着运动神经元的成熟,其基因表达和染色质结构发生了剧烈变化,约有7000个基因表达水平、10万个染色质开放区域在成熟过程中较大幅度改变。 研究团队关注到,在胚胎期,运动神经元具有较强的抗逆性和再生能力,这种抗逆性在后期逐渐丧失。他们提出一个重要假设:如果让成熟的运动神经元重新...

肌肉来源的miR-126调控TDP-43轴突局部合成及其对ALS模型中神经肌肉接头完整性的影响

肌肉源性miR-126调控TDP-43轴突局部合成维持ALS模型神经肌肉接头完整性——《nature neuroscience》综述报道 一、学术背景与研究动机 肌萎缩性侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)是一种致死性的成年起病运动神经元疾病,主要特征是神经肌肉接头(Neuromuscular Junction, NMJ)功能障碍、轴突退变以及运动神经元死亡。ALS的多数病例都与TDP-43(TAR DNA-binding Protein 43,多功能DNA/RNA结合蛋白)异常密切相关,其致病机制包括TDP-43从细胞核移位到胞质并形成高磷酸化聚集体,以及对RNA剪接、转运和局部翻译调控的干扰。尤其值得关注的是,TDP-43在ALS中经常在外周...

纤维模糊外层对α-突触核蛋白病理传播活性的重要性

学术背景 神经退行性疾病,如帕金森病(Parkinson’s disease, PD)和阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD),通常伴随着病理蛋白的异常聚集和传播。α-突触核蛋白(α-synuclein)的异常聚集是帕金森病和其他突触核蛋白病(synucleinopathies)的核心病理特征。尽管已有大量研究揭示了α-突触核蛋白纤维(fibrils)的核心结构与其病理传播能力之间的关系,但纤维外层的“模糊区域”(fuzzy coat)在病理传播中的作用尚不明确。这一模糊区域由蛋白质的N端和C端组成,具有高度灵活性,传统结构解析技术难以捕捉其详细结构。因此,作者旨在探讨α-突触核蛋白纤维的模糊外层在病理传播中的具体作用,并揭示其潜在的分子机制。 论文来源 该研究由Yu...

TDP-43种子诱导细胞质聚集异质性和核功能丧失

学术背景 TDP-43(TAR DNA结合蛋白43)是一种主要存在于细胞核中的RNA结合蛋白,参与RNA代谢的多个过程,包括转录、剪接、RNA运输和翻译。然而,在多种神经退行性疾病中,如肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD),TDP-43会从细胞核中消失并在细胞质中形成不溶性的聚集体。这种细胞质聚集和核功能丧失被认为是疾病发生的关键机制。尽管TDP-43在神经退行性疾病中的重要性已被广泛认可,但其病理机制仍不完全清楚,尤其是在细胞模型中同时重现TDP-43的细胞质聚集和核功能丧失仍然具有挑战性。 为了解决这一问题,本研究旨在通过使用TDP-43低复杂度域(LCD)形成的淀粉样纤维,触发TDP-43的细胞质聚集和核功能丧失,从而模拟人类神经元中的病理特征。通过这一模型,研究人员希望揭...

C9orf72 ALS/FTD患者前额叶皮层中PTDP-43水平与细胞类型特异性分子变化的相关性

PTDP-43水平与C9orf72 ALS/FTD患者前额叶皮层细胞特异性分子变化的相关性 背景介绍 肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)和额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia, FTD)是两种进行性神经退行性疾病,它们的共同特征是中枢神经系统(CNS)中特定神经元群体的丧失。尽管这两种疾病在症状上有所不同,但它们有着共同的遗传和神经病理学特征,尤其是C9orf72基因中的G4C2六核苷酸重复扩展突变,被认为是ALS和FTD最常见的遗传原因。 ALS主要表现为运动神经元的退化,导致肌肉无力和呼吸衰竭,而FTD则表现为额叶和颞叶皮层的退化,导致认知功能逐渐下降。在这两种疾病中,TAR DNA结合蛋白43(TDP-43)的...