牛磺酸可修复这种罕见病的受损细胞,两种药物

多发性硬化症是一种自身免疫性疾病,目前尚无治愈方法,但可以通过一些药物治疗来促进髓鞘再生以减少MS的复发。最近一项发表在《Nature Chemical Biology》杂志上的研究发现,人类细胞的代谢物——牛磺酸,可以提高MS治疗的有效性。

两种药物或能用于治疗多发性硬化症

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《自然》杂志报道了两种获得美国药监局批准的药物在修复受损神经以及减轻患多发性硬化症的小鼠的疾病程度方面有着促进作用。此外,这两种药物在人体干细胞实验中也能增强那些负责支持和保护神经细胞的细胞产生过程。不过,在用于MS患病人体测试前,还需要进一步研究这两种药物的长效性和任何潜在有害影响。

我们的神经细胞有许多树枝状的神经纤维,就像错纵复杂的电线一般,在中枢神经系统中组织成绵密复杂的网络。大自然很巧妙的在神经纤维的外面包裹着一层叫“髓鞘”的物质,它不仅像电线的塑料皮一样让不同的电线不致短路,同时还可以加速神经讯号的传导。

MS是一种炎症,表现症状为神经细胞的髓鞘会受到免疫系统攻击。在MS的治疗手段中,通过促进少突胶质细胞的产生来修复受损髓鞘是一个不错的备选方法。Paul Tesar等人筛选了727种临床试验中可以安全使用的药物来测试其能否促使来源为小鼠干细胞的少突胶质前体细胞发育为成熟的少突胶质细胞。他们发现两种药物咪康唑和丙酸氯倍他索能够显著增加新生少突胶质细胞的数量,并增强小鼠细胞培养和小鼠幼仔体内中髓鞘的生产,同时还能促进人体少突胶质前体细胞的发育成熟。

当这些髓鞘被破坏后,我们神经讯号的传导就会变慢甚至停止。多发性硬化症就是因为在中枢神经系统中产生大小不一的块状髓鞘脱失而产生症状。患者会出现麻木、行走困难、言语不清、视力下降等症状。

研究人员注意到,咪康唑和丙酸氯倍他索目前只能作为人体外用药,要想将其用于MS治疗,还需要进行剂量、给药和化学成分的进一步优化,从而查明任何有害影响并确保其不会发生。

1牛磺酸有助于促进细胞成熟

如上所述,MS症状的缓解取决于髓鞘再生的过程。斯科利普斯研究所的科学家们发现,牛磺酸和现有的MS药物联合使用,有助于激发“髓鞘再生”的过程,这对修复多发性硬化症的神经细胞至关重要。

这项研究的共同资深作者、TSRI的化学助理教授Luke Lairson博士表示,“这可能是一种治疗机制。”

事实上,早在2013年,Lairson及其同事就在《Nature》发表文章揭示,被批准用于治疗帕金森氏病的药物苯托品,可以通过诱导“少突神经胶质细胞前体细胞”成熟,使其产生髓磷脂,从而帮助MS患者修复受损神经。

Lairson的下一步计划是,寻找到使髓鞘再生更有效的分子。因此他与Siuzdak合作研究内源性代谢物分子对少突胶质细胞前体细胞的潜力。内源代谢物是由细胞天然产生的分子,包括糖,脂肪酸和氨基酸等。

细胞分析和后续实验结果表明,内源性代谢物——牛磺酸,虽然不能诱导少突胶质细胞前体细胞成熟,但与苯并托品或咪康唑药物联合应用,可起到一定的作用。

“你可以得到更多的髓鞘。” Lairson表示这个发现非常令人兴奋,因为牛磺酸已经被证明在某些剂量下是安全的。我们仍然需要在啮齿动物上做测试,但这是一个很好的起点。

2代谢组学分析医学应用前景广泛

Gary Siuzdak博士表示,这一发现也突显了“代谢组学分析”的潜力,它可以为许多不同的疾病提供独特的见解。科学家们可以利用代谢组学分析来分析疾病中的代谢紊乱,然后应用这些信息来破译细节。

研究发现,给予特定的内源性代谢物可以影响细胞的命运和功能,比如说牛磺酸。这为许多疾病开发新疗法开辟了新的途径。

Siuzdak受到了近21,000名科学家的鼓励,他们目前正在使用他的实验室的基于云的XCMS / METLIN代谢组学分析平台进行这些类型的研究,代谢物正在发挥有意义的作用。

Siuzdak说道:“与其他组学技术不同的是,代谢组学的优势在于,代谢物易于获取,通常价格低廉,而且能快速影响表型。

“我们不再是被动的观察者,而是积极的参与者。”

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