中大发现Fuz蛋白水平与神经系统疾病之关系 为治疗神经系统疾病提供新研究方向
香港中文大学(中大)生命科学学院陈浩然教授及其研究团队,最近揭示了一类罕见神经系统疾病的致病机制。此类疾病被称作多聚谷氨酰胺疾病(简称polyQ疾病),包括小脑萎缩症与亨廷顿舞蹈症。此成果已经发表于著名分子生物学期刊 EMBO Reports 。
在大部分国家或地区,包括香港,小脑萎缩症三型(或称作马查多约瑟夫病)在显性遗传的小脑萎缩症中是最常见的。小脑萎缩症三型的病患常表现出步态不稳、无法保持平衡、视线模糊及语言困难的症状,且这些症状会随著病情恶化而加剧,然而,至今仍未有治疗小脑萎缩症三型的有效方法。
蛋白质错误摺叠导致神经元功能受损 或引起神经系统疾病的发生
在人体内,蛋白质在包括神经元在内的细胞中起重要作用。蛋白质在细胞中必须正确摺叠才能行使其功能,一旦发生错误摺叠,细胞功能将产生障碍。这些异常的蛋白质最终形成蛋白聚合体,并影响同一细胞中其他正常蛋白的功能,导致疾病发生。在小脑萎缩症三型与其他polyQ疾病中,错误摺叠的疾病蛋白(polyQ蛋白聚合体)被发现存在于退化的神经元中。
首次揭示 YY1 蛋白 、 Fuz 蛋白与 polyQ 疾病三者间关系
陈教授及其研究团队发现小脑萎缩症三型的polyQ蛋白聚合体会影响Yin Yang 1(YY1)蛋白的功能。在神经元中,YY1蛋白具抑制Fuz蛋白的作用,当YY1蛋白的功能受到损坏,Fuz蛋白的表达水平便会升高,一旦超出正常水平的2.5倍时,会导致神经元死亡。他们在小脑萎缩症三型的病患中,便发现Fuz蛋白的表达水平异常上升,证明此为polyQ疾病的一个致病机制。这是首次发现Fuz蛋白在诱导神经元死亡方面的新功能,也是第一次有报导阐述YY1蛋白与Fuz蛋白在polyQ疾病中所扮演的角色。
过量 Fuz 蛋白同时存在于阿兹海默症等常见神经退行性疾病
陈浩然教授表示:「Fuz蛋白通常被认为是用于调控神经系统的发育,但在此项研究中,我们首次发现了Fuz蛋白在诱导细胞死亡方面的新功能,同时也阐明了此功能与polyQ疾病的关系。令人振奋的是,我们发现在阿兹海默症中,同样出现Fuz蛋白表达水平上升的情况。由此可见Fuz介导的细胞凋亡通路也存在于某些常见的神经系统疾病当中。我们现在正致力研究Fuz蛋白与其他疾病的联系,同时也正在寻找一些化合物,可以使升高的Fuz蛋白表达水平重新恢复正常。这些研究可能为治疗polyQ及阿兹海默症提供新的方向。我希望研究团队对于罕见病的研究能够有助推进神经疾病领域中生物医学方面的研究。」
陈浩然教授与多国学者联手合作 冀寻病因推动治疗
自1998年以来,陈浩然教授致力于罕见神经和神经肌肉疾病的研究。2014年,陈教授为英国剑桥大学邱吉尔书院的访问学人,于该大学的遗传学实验室进行新的小脑萎缩症研究。其后,他建立了一个脊髓小脑共济失调症和亨廷顿疾病的研究协作网络,并与丹麦、法国、意大利、波兰、英国和美国的合作伙伴共同管理多学科研究项目,希望为更多罕见疾病找出病因,从而发展治疗方案。
这项研究工作得到中大蔡永业脑神经科学中心、香港研究资助局优配研究金、周大福慈善基金与香港小脑萎缩症协会的支持。
陈浩然教授简历
陈浩然教授现为中大生命科学学院教授兼生物化学及生物医学理学硕士课程主任。他于中大完成生物化学学士学位课程后,获香港裘槎基金会资助,负笈英国剑桥大学修读遗传学哲学博士课程。陈教授于英国毕业后,得英国卫尔康基金会支持,赴美国宾夕法尼亚大学接受生物医学博士后训练。
陈教授现为香港罕有疾病联盟的顾问,亦为香港小脑萎缩症协会的顾问及该会科学及医学谘询委员会主席。他为多个国际研究资助机构担任评审工作,亦同时为国际学术期刊担任编委。