脊髓性肌肉萎缩:病因和治疗的新线索

纽约，纽约(2017年5月15日)脊髓性肌肉萎缩症哥伦比亚大学欧文医学中心(CUIMC)的研究人员称，SMA是一种神经退行性疾病，会导致进行性肌肉萎缩和瘫痪，部分原因可能是连接感觉神经元和运动神经元的突触异常。他们在小鼠身上进行的研究也表明，仅仅增加这些突触的活动就可以缓解SMA的症状。

研究结果发表在今天的《自然神经科学》杂志上。

SMA是由一种叫做存活运动神经元1）这导致了所有细胞中SMN蛋白的缺乏——包括刺激身体肌肉收缩的脊髓运动神经元。低水平的这种蛋白会导致运动神经元功能障碍和死亡，早在婴儿期就开始了，偶尔在成年期也会出现。“研究人员一直认为，如果我们能修复这些患病的神经元，我们就能修复疾病，”研究负责人说乔治·z·曼提斯博士现任国家自然科学基金青年科学基金青年科学基金项目负责人运动神经元中心和哥伦比亚转化神经科学计划在哥伦比亚。“但在小鼠SMA模型中拯救这些神经元并没有多大帮助，这表明其他细胞，也许是其他神经元也参与了进来。”

2011年发表在神经元在美国，m蒂斯博士首次发现了证据，表明感觉神经元和脊髓运动神经元之间的突触异常可能在疾病过程的早期导致了SMA，远早于运动神经元死亡。

目前的研究是为了确定神经元间通讯的中断是如何发生的。

通过使用SMA小鼠模型，Mentis博士和他的同事证明了感觉神经元SMN的缺失改变了连接它们和运动神经元的突触。这些功能失调的突触减少了谷氨酸的释放，谷氨酸是一种兴奋性神经递质，能让神经元向全身发送信号。这反过来又降低了Kv2.1的表达，这是运动神经元表面的一个钾离子渗透通道。“这代表着神经肌肉神经回路的重大损失，”曼提斯博士说。“当Kv2.1的表达减少时，运动神经元发送的电尖峰更少——这种信号告诉肌肉收缩。”

当用红藻酸盐(一种通过刺激谷氨酸受体来模拟突触功能的化合物)治疗小鼠时，Kv2.1通道的活动恢复到接近正常水平，运动功能得到改善——这证实了感觉突触功能障碍在严重的SMA表型中起着关键作用。会导致瘫痪甚至死亡“这表明，增加突触活动可以缓解SMA中出现的神经肌肉缺陷。不幸的是，红酸盐并不适合用于人类治疗，因为它会引起癫痫。我们目前正在寻找其他更安全的方法来增强这些突触的活动，”曼提斯博士说。

美国FDA最近批准了第一种治疗SMA的药物nusinersen。当注射到脊髓周围的空间时，药物会增加运动神经元中的SMN水平。

“这项研究表明，促进SMA患者运动神经元健康的方法可能不止一种，这代表了我们对这种疾病的研究方式的根本改变。”

关于这项研究

的研究题为“脊髓性肌肉萎缩中感觉突触兴奋减少通过Kv2.1损害运动神经元功能”。其他贡献者有Emily V. Fletcher, Christian M. Simon, John G. Pagiazitis, Joshua I. Chalif, Aleksandra Vukojicic, Estelle Drobac和Xiaojian Wang(都来自CUIMC)。

这项研究得到了国家神经疾病和中风研究所(RO1-NS078375，R21-NS079981，R21-NS084185)、国防部(GR.10235006)、SMA基金会、Cure SMA、SMA- europe和Target-ALS。

作者声明没有经济或其他利益冲突。

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哥伦比亚大学欧文医学中心在基础、临床前和临床研究方面具有国际领先地位;医疗卫生科学教育;和病人护理。医疗中心培养未来的领导者，包括内科医生和外科医生学院、梅尔曼公共卫生学院、牙科医学院、护理学院的许多医生、科学家、公共卫生专业人员、牙医和护士的专门工作，艺术与科学研究生院的生物医学部门，以及联合研究中心和机构。哥伦比亚大学欧文医学中心是纽约市和纽约州最大的医学研究企业的所在地，也是东北地区最大的医疗机构之一。哥伦比亚大学欧文医学中心与其医院合作伙伴纽约长老会共用一个校园。欲了解更多信息，请访问cuimc.columbia.edu或columbiadoctors.org．