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2006年2月26日，星期日

研究人员首次将调节钾进入细胞的基因的突变与神经退行性疾病以及另一种导致智力低下和协调问题的疾病联系起来。这些发现可能会导致治疗包括阿尔茨海默氏症和帕金森氏症在内的各种疾病的新方法。这项研究部分由美国国立卫生研究院的国立神经系统疾病和中风研究所（NINDS）资助。

负责这项新研究的加利福尼亚大学洛杉矶分校塞达斯-西奈医学中心的斯蒂芬·普尔斯特（Stefan Pulst）博士说：“这种基因以前从未与神经细胞死亡有关。”该报告将发表在2006年2月26日的《自然遗传学》在线预先出版物上。 *

在这项研究中，研究人员寻找了导致菲律宾家庭中一种称为脊髓小脑共济失调的神经退行性运动障碍的基因。这种疾病通常会在成年后出现，并导致大脑小脑神经元的丧失，从而导致协调性逐渐丧失（共济失调）。普尔斯特博士和他的同事们将该家族的疾病追溯到名为KCNC3的基因突变中。该基因编码形成钾通道的一种蛋白质，即细胞膜上的孔状开口，控制钾离子向细胞内的流动。研究人员在先前确定的法国家庭中发现了一种不同的KCNC3突变，这种疾病称为脊髓小脑共济失调13型，该疾病会导致儿童期性共济失调，小脑变性和轻度智力低下。

KCNC3基因编码通常正常打开和关闭的钾通道的一种。这种类型的通道对于每秒在大脑中发射数百次的“快速爆发神经元”特别重要。普尔斯特博士说：“快速爆发的神经元就像积木一样，它们在神经系统中被大量使用。”在其他地方，这些神经元存在于大脑的黑质中，它们有助于运动控制；在海马中，它们在学习中起作用。先前的研究发现帕金森氏病，阿尔茨海默氏病和亨廷顿氏病的钾通道数量异常。与新研究一起，这些发现表明钾通道异常可能导致多种神经退行性疾病。

NINDS计划主任卡特里娜·格温·哈迪（Katrina Gwinn-Hardy）表示：“本文是基因发现如何用于提供治疗靶点和策略线索的一个很好的例子，这是我认为人类基因发现研究的最重要目标。”为Pulst博士的资助。

通过细胞培养实验，研究人员了解到菲律宾和法国家庭中的KCNC3突变对钾离子通道的影响非常不同。在菲律宾家庭中发现的突变完全阻止了钾离子通道的功能。法国家庭的突变导致钾离子通道比正常开放的时间更早，关闭得太晚。这降低了神经元激发的速率。

研究人员早就知道钾通道对于神经元功能很重要。其他钾离子通道基因的突变与癫痫，心律不齐和周期性肌麻痹等问题有关。还发现一种钾离子通道缺陷类型存在于一种称为发作性共济失调1型的疾病中，该疾病导致短暂的共济失调发作而无神经变性。但是，钾离子通道突变从未与神经退行性疾病或智力低下相关。这项发现令人惊讶，因为缺乏KCNC3基因的小鼠只有轻微的行为改变，Pulst博士说。

尚不清楚钾通道突变如何引起神经退行性变。一种理论认为，这种突变可能会增加进入细胞的钙含量，导致它们由于兴奋性毒性（过度刺激）而死亡。钾离子通道的改变可能会阻止神经元很好地应对氧化应激，氧化应激是由在代谢过程中产生的称为自由基的反应性分子造成的损害。研究人员说，这种突变还可能引起细微的发育缺陷，从而降低神经元的长期存活率。

新发现表明，脊髓小脑性共济失调和其他神经退行性疾病可以用改变钾通道活性的药物治疗。 Pulst博士说，为了最大化益处并减少副作用，研究人员将需要找到针对这种类型通道的药物。

研究人员现在计划使用细胞培养物和动物模型来帮助他们确切地了解突变如何导致神经退行性变。这些研究可能会导致改善对多种疾病的治疗。

NINDS是卫生与公共服务部下属的国立卫生研究院（NIH）的组成部分，并且是该国对大脑和神经系统进行生物医学研究的主要支持者。

* Waters MF，Minassian NA，Stevanin G，Figueroa KP，Bannister JPA，Nolte D，Mock AF，Evidente VG，Fee D，Muller U，Durr A，Brice A，Papazian DM，Pulst SM。 “电压门控钾离子通道KCNC3的突变会导致变性和发育性CNS表型。” 《自然遗传学》 ，在线提前出版，2006年2月26日。

关于美国国立卫生研究院（NIH）：美国国立卫生研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息，请访问www.nih.gov 。

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