華人研究組Cell頭條解析疾病蛋白

日期：2012-05-09 08:21:35

來自美國國立衛(wèi)生研究院NIH，臺灣衛(wèi)生研究院細(xì)胞與系統(tǒng)醫(yī)學(xué)研究所等處的研究人員發(fā)表了題為“Accumulation of the Inner Nuclear Envelope Protein Sun1 Is Pathogenic in Progeric and Dystrophic Laminopathies”的文章，發(fā)現(xiàn)如果阻斷一種關(guān)鍵蛋白的表達(dá)，就能延長患有早衰癥和心臟疾病的小鼠壽命，這項研究揭示了衰老的機制，也有助于針對早衰癥和心臟疾病提出治療新方法。相關(guān)成果公布在Cell雜志上，并被作為重點文章推薦。

文章的通訊作者是兩位華人科學(xué)家臺灣衛(wèi)生研究院紀(jì)雅惠，以及美國國立衛(wèi)生研究院蔣觀德（Kuan-Teh Jeang），其中蔣觀德教授是知名的華裔科學(xué)家，曾歷任愛荷華大學(xué)醫(yī)院實習(xí)醫(yī)師，美國國家癌癥所醫(yī)師研究員。1988年任美國國家衛(wèi)生院國家過敏及感染疾病研究所研究員，微生物分子研究組組長。

早衰癥最早在1886年被發(fā)現(xiàn)，患者平均壽命13歲，存活最久者不過26歲，目前全球累積只有70多例報告。患有早衰癥的兒童會出現(xiàn)早熟和早衰的癥狀，而且患有Emery-Dreifuss肌營養(yǎng)不良的患者還會出現(xiàn)肌肉萎縮和心肌病。研究發(fā)現(xiàn)這些疾病是由于一種稱為Lamin A的蛋白突變造成的，這種蛋白是細(xì)胞核內(nèi)重要的骨架蛋白，對維持細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)具有重要作用。

在這篇文章中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種關(guān)鍵蛋白：Sun1在其中扮演的重要作用，Sun1蛋白是在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)的第一個與生殖細(xì)胞形成有關(guān)的內(nèi)核膜蛋白。這種蛋白位于細(xì)胞核膜上，當(dāng)Sun1過量表達(dá)的時候，小鼠的細(xì)胞核膜就會出現(xiàn)不正常褶皺，而當(dāng)干擾這種蛋白的作用后，細(xì)胞核膜上的褶皺也會減少。

研究人員發(fā)現(xiàn)，正常小鼠生命周期超過24個月，早衰小鼠的壽命平均大約41天，當(dāng)敲除Sun1之后，早衰小鼠壽命平均延長到104天，心臟功能與骨質(zhì)疏松癥等老化問題也獲得改善。并且研究人員也證明，在Lamin A蛋白突變失活的時候，Sun1蛋白就會異常增加，這表明這兩種蛋白之間存在密切關(guān)聯(lián)。

研究證明Lamin A的突變與心臟疾病有關(guān)，尤其是一些遺傳性心肌病，因此研究人員提出，如果可以根據(jù)Sun1的特性設(shè)計開發(fā)藥物，也許用于治療心臟相關(guān)疾病，以及衰老相關(guān)的疾病。

國內(nèi)科學(xué)家也在Sun1蛋白研究方面取得過一些成果，比如復(fù)旦大學(xué)的研究人員曾通過基因打靶技術(shù)，破壞了小鼠細(xì)胞中的SUN1基因后，將之與正常小鼠進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞中的SUN1蛋白能夠幫助把來自于父母雙親的染色體結(jié)合到核膜上啟動染色體配對和遺傳重組，而SUN1被破壞后，雄性小鼠的睪丸和雌性小鼠的卵巢都發(fā)生了萎縮現(xiàn)象，由于染色體配對和遺傳基因重組受阻而不能產(chǎn)生成熟的精子和卵子，造成突變小鼠不育。

這項研究證明細(xì)胞中SUN1蛋白是小鼠精子及卵子形成時染色體配對和重組所必須的蛋白。這一發(fā)現(xiàn)將為不育癥病因診斷提供新的線索。