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钾离子通道的研究进展
来源: 教育部科技发展中心  发布时间: 2006-03-07  点击数:
由美国国家神经疾病和中风研究所资助的最新研究发现,首次将一个调节钾离子进入神经细胞的基因的突变和神经疾病联系起来,研究发现该基因的紊乱将导致智力迟钝和相应问题,此类基因以前从来没有和神经细胞的死亡联系起来。这项新发现将开创一条治疗众多紊乱性疾病包括帕金森氏症等疾病的新道路。
在这项研究中,研究人员试图找到导致神经退化紊乱的Filipino家族的一种名叫脊髓小脑运动失调症的基因。这种疾病一般出现在成年人身上,并导致其小脑神经细胞的减少,最终造成整个系统的失调。Pulst博士追踪了这个家族中的一个突变的基因KCNC3。这个基因编码了一个钾离子通道的组成蛋白。钾离子通道位于细胞膜表面,可控制钾离子进出细胞。研究人员发现在以前确诊为小脑失调13型疾病的法国家族中,都表现为KCNC3的不同突变。它会导致患者儿童时期攻击行为失调、小脑退化和轻度智力退化。
KCNC3基因编码的钾离子通道在正常情况下会很快的开闭,大脑中该通道每秒钟可以开关数百次。除了大脑以外,它们还在大脑灰质中被发现,在那里,它们可以帮助控制肌肉运动。在海马中,可以参与学习的过程。以往研究发现,在很多疾病如帕金森氏症、老年型痴呆症、亨廷顿氏症中,都发现有钾离子通道的异常。结合目前的这项最新研究,研究证实钾离子的通道的异常和很多神经性疾病有关。
通过细胞试验,研究人员了解到KCNC3在Filipino的突变和法国家族疾病中对钾离子通道的影响是不一样的。在Filipino中的突变完全阻止了钾离子通道的功能,而在法国家族中的突变导致钾离子通道的比正常的提前打开,更迟关闭。最终影响了神经细胞的工作效率。
研究人员在很久以前就知道钾离子通道对神经系统功能的重要性。已有的研究证明钾离子通道的基因突变和癫痫症、心律不齐、周期性肌肉麻痹有关。现在对于钾离子通道是如何导致神经恶化的还不是很清楚。有一种理论认为突变会导致更多的钙进入细胞,由于过量的刺激导致细胞死亡。钾离子通道的改变会阻止神经细胞应付氧化的压力,神经细胞会受到新陈代谢过程中产生的自由基的伤害。而相关基因的突变同样会导致微小的神经发育变化,从而影响神经细胞的生命力。
这项新的发现表明脊髓小脑运动失调和其他神经退化疾病可以通过可以改变钾离子通道活性的药物来治疗。
王杰译自:nih.gov网站 2006年3月2日

 


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