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Nature:白内障的治疗新方法

日期:2015-08-29 00:35:31 来源:中华检验医学网 点击:

由来自四川大学、中山大学、加州大学圣地亚哥分校等机构的研究人员组成的一个研究小组,在新研究中揭示羊毛甾醇(Lanosterol)可以逆转白内障疾病中发生的蛋白质聚集。这一重要的研究发现发布在7月22日的《自然》(Nature)杂志上。

四川大学的张康(Kang Zhang)教授、第四军医大学的Yong-Bin Yan、中山大学的刘奕志(Yizhi Liu)教授和加州大学圣地亚哥分校的张良方(Liangfang Zhang)教授是这篇论文的共同通讯作者。

白内障是当今世界上主要的致盲性眼病之一,其实质是晶体失去透明性变成混浊状态,导致视力下降,甚至失明。目前白内障的治疗尚无特效药物,一般以手术摘除为主,由于白内障不仅严重影响患者的视力与生活,而且给患者造成巨大的经济损失,因此世界各国有关的科学工作者都在致力于白内障发病机理与药物治疗的研究,以期找到有效的预防措施和非手术疗法(延伸阅读:四川大学PNAS发表泛素新成果)。

晶状体是体内唯一富含高浓度蛋白质并具有弹性且能改变其聚焦能力的双凸透明体。它悬吊于房水与玻璃体之间,无血管,靠房水提供营养。晶状体纤维中具有高浓度的晶体蛋白。晶体蛋白超家族包含有α-、β-和γ-晶体蛋白,它们是人体中最高浓度的一些胞内蛋白。包括晶体蛋白突变在内的一些因素可导致蛋白质聚集——这是白内障形成一个最重要的原因。然而到目前为止,仍未完全了解晶状体蛋白维持透明度或是发生混浊的确切机制。

羊毛甾醇合酶(LSS)是由LSS基因编码。LSS蛋白可催化(S)-2,3-oxidosqualene转换为羊毛甾醇,这是胆固醇、类固醇激素、维生素D生物合成中一个关键的早期限速步骤。LSS表达于晶状体中。以往有研究报道, LSS和法尼基二磷酸法尼基转移酶1(FDFT1)亚效等位基因突变组合可降低晶状体中的胆固醇水平,导致Shumiya白内障大鼠形成白内障。

在这篇Nature文章中研究人员在两个先天白内障家庭中鉴别出了两种不同的纯合子LSS错义突变(W581R and G588S)。两种突变均影响了一些高度保守的氨基酸残基,破坏了LSS的重要催化功能。操控表达野生型而非突变体LSS可以阻止各种白内障致病突变晶体蛋白发生胞内蛋白质积聚。研究人员证实采用羊毛甾醇而非胆固醇可以显著减少体外及细胞转染实验中预处理蛋白质发生积聚。他们进一步证实,在体外实验中羊毛甾醇处理可以降低解剖兔白内障晶状体白内障严重程度、提高透明度,并在体内试验中减轻了狗白内障严重程度。 

新研究确定了羊毛甾醇是防止晶状体蛋白质聚集的一个关键分子,由此为预防和治疗白内障指出了一个潜在的新策略。

(生物通:何嫱)

新华网伦敦7月22日电(记者张家伟)白内障目前仅能通过手术治疗,但中国和美国研究人员合作进行的研究向药物治疗迈出实质性步伐。他们首次发现羊毛甾醇在白内障形成中的关键调控作用,利用眼药水成功提高了患白内障的犬的晶状体透明度。

这项研究由四川大学、中山大学、清华大学和加利福尼亚大学圣迭戈分校等机构的研究人员共同完成。他们在新一期《自然》杂志上发表的报告指出,晶状体由紧密排列的晶状体蛋白组成,晶状体蛋白的有序排列是维持晶状体透明性的关键,任何晶状体蛋白排列紊乱或异常聚集均会引发晶状体透明度下降,导致白内障的形成从而影响视力,但有关晶状体蛋白异常聚集和解聚的关键调控机制一直以来是个谜。

报告说,研究人员在对两个先天性白内障家系的研究中,发现存在于正常晶状体内的羊毛甾醇是调控晶状体蛋白异常聚集和解聚的关键。根据这一发现,研究人员给患有白内障的犬使用了含有羊毛甾醇的眼药水。经过6周治疗,白内障犬的晶状体不透明度降低了,白内障的严重程度也下降了。

领导这项研究的张康教授接受新华社记者采访时说,白内障是全世界致盲和视力损害的首要原因,目前尚无有效治疗药物,还需依赖手术治疗,但手术费用昂贵且存在不可避免的手术风险。“有关羊毛甾醇调控晶状体蛋白异常聚集的新发现,将为临床白内障的药物治疗带来曙光,具有广阔的应用前景”。

 


(责任编辑:labweb)

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