現(xiàn)任職于中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所和哈佛醫(yī)學(xué)院的袁鈞瑛(Junying Yuan)教授多年從事于細(xì)胞凋亡機(jī)制的研究,是世界細(xì)胞凋亡研究領(lǐng)域的*之一,并且是世界上*個(gè)細(xì)胞凋亡基因的發(fā)現(xiàn)者。該發(fā)現(xiàn)為世界細(xì)胞凋亡研究領(lǐng)域奠定了研究基礎(chǔ),引發(fā)了世界上眾多的實(shí)驗(yàn)室從不同的角度開(kāi)始對(duì)細(xì)胞凋亡進(jìn)行系統(tǒng)的研究,也為她當(dāng)時(shí)的研究生導(dǎo)師Horvitz教授獲得2002年的諾貝爾獎(jiǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。
8月份,袁鈞瑛教授帶領(lǐng)的研究小組接連在《Science》和《Genes&Development》等期刊上發(fā)表兩項(xiàng)重要研究成果。
肌萎側(cè)索硬化癥是一種由于大腦皮質(zhì)、腦干、脊髓的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元進(jìn)行性變性,導(dǎo)致肌肉無(wú)力、萎、言語(yǔ)、吞咽、呼吸功能障礙的精神變性疾病。有5%-10%的ALS患者是家族性ALS,另外90-95%的患者無(wú)家族史,為散發(fā)性ALS。當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的ALS相關(guān)基因包括有超氧化物歧化酶1(SOD1)基因、膜泡關(guān)聯(lián)膜蛋白相關(guān)蛋白B(VAPB)基因、SETX基因、ALS2基因、FIG4基因、共濟(jì)失調(diào)蛋白-2(ATNX2)基因、SPG11基因、血管生成素(ANG)基因、反式激活反應(yīng)-DNA結(jié)合蛋白(TARDBP)基因、肉瘤熔合(FUS)基因、視神經(jīng)蛋白(OPTN)基因、VCP基因和泛素-2(UBQLN2)基因等。研究發(fā)現(xiàn),OPTN突變與家族性和散發(fā)性ALS有關(guān)聯(lián)。但目前對(duì)于這一蛋白在中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)中的作用以及它促成ALS病理的機(jī)制尚不清楚。
壞死性凋亡是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種新的細(xì)胞死亡形式,它在向細(xì)胞下達(dá)死亡指令的同時(shí),刺激了一種炎癥反應(yīng)讓免疫系統(tǒng)知道出現(xiàn)了一些問(wèn)題。然而,當(dāng)這一細(xì)胞死亡信號(hào)通路開(kāi)始出現(xiàn)失控時(shí),它可以導(dǎo)致炎癥性疾病。壞死性凋亡還牽涉到神經(jīng)退行性疾病、失血引起的腦損傷,以及某些病毒感染。壞死性凋亡主要是通過(guò)RN途徑所調(diào)控,這一調(diào)控途徑包含:受體相互作用蛋白激酶1(RIPK1)和RIPK3激酶相關(guān)作用形成壞死復(fù)合體(necrosome),并且通過(guò)RIPK3所調(diào)控的磷酸化作用使MLKL活化,活化后的MLKL從細(xì)胞漿轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜并使細(xì)胞膜完整性破壞,zui終導(dǎo)致細(xì)胞壞死。
8月5日在《Science》發(fā)表的一篇文章中,研究人員發(fā)現(xiàn)optineurin通過(guò)調(diào)控RIPK1的周轉(zhuǎn)抑制了RIPK1依賴性的信號(hào)。喪失OPTN可通過(guò)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一些凋亡性壞死機(jī)器,包括RIPK1、RIPK3和MLKL的作用導(dǎo)致進(jìn)行性髓鞘形成障礙和軸突退行性病變。并且,在SOD1G93A 轉(zhuǎn)基因小鼠和來(lái)自人類(lèi)ALS患者的病理樣本中??煽吹絉IPK1和RIPK3介導(dǎo)的軸突病理學(xué)。
因此,研究結(jié)果表明RIPK1 和RIPK3在介導(dǎo)進(jìn)行性的軸突退行性病變中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。此外,抑制RIPK1激酶或可為治療以軸突退行性病變?yōu)樘卣鞯腁LS和其他人類(lèi)退行性疾病提供了一種軸突保護(hù)策略。
泛素蛋白酶體系統(tǒng)(UPS)和自噬是兩種重要的細(xì)胞內(nèi)降解機(jī)制,介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)組互補(bǔ)體系的通量。同時(shí)激活UPS和自噬,可能為錯(cuò)誤折疊蛋白的清除,提供了一種強(qiáng)大的策略。然而,目前還不清楚的是,UPS和自噬是否是通過(guò)一種共同的調(diào)控機(jī)制而得以控制。K48通過(guò)USP14的泛素化已知可抑制UPS。
8月1日在《Genes&Development》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究中,袁鈞瑛院士帶領(lǐng)的研究小組表明,USP14通過(guò)負(fù)向控制Beclin 1的K63泛素化,而調(diào)控著自噬。此外,該研究小組發(fā)現(xiàn),Akt 介導(dǎo)的磷酸化對(duì)USP14的激活,可為Akt提供一種機(jī)制,通過(guò)促進(jìn)K63去泛素化而負(fù)向調(diào)控自噬。這項(xiàng)研究表明,Akt調(diào)節(jié)的USP14活性可通過(guò)分別控制K48和K63泛素化,調(diào)節(jié)蛋白酶體降解和自噬。因此,USP14調(diào)節(jié)為Akt提供了一種機(jī)制,來(lái)控制蛋白酶體和自噬降解。研究人員指出,抑制USO14可能提供了一種策略來(lái)促進(jìn)UPS和自噬,以開(kāi)發(fā)新的療法靶定神經(jīng)退行性疾病。