Biểu hiện quá mức LSM12 hoặc EPAC1 giải cứu NCT liên quan bệnh lý ở tế bào thần kinh có nguồn gốc từ bệnh nhân C9-ALS. (A) Biểu hiện quá mức của LSM12 hoặc EPAC1 giải cứu độ dốc RAN trong C9-ALS iPSNs. NPC từ C9-ALS iPSCs (CS29) và tế bào kiểm soát đồng gen của chúng (CS29-ISO) đã được chuyển nạp với các lentivirus tái tổ hợp riêng lẻ biểu hiện các protein được gắn thẻ FLAG được chỉ định cùng với một báo cáo GFP. (B) Sự biểu hiện quá mức của LSM12 hoặc EPAC1 ngăn chặn sự kích hoạt caspase-3 trong C9-ALS iPSNs. Hình ảnh: Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan

Giáo sư Chunghun Lim và nhóm nghiên cứu của ông tại Khoa Khoa học Sinh học đã tiết lộ một con đường bảo vệ thần kinh ngăn chặn Bệnh Lou Gehrig (ALS).

Các khiếm khuyết về vận chuyển tế bào chất (NCT) có liên quan đến các bệnh thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như bệnh liên quan đến C9ORF72 xơ cứng teo cơ bên và chứng sa sút trí tuệ phía trước (C9-ALS / FTD). Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã xác định được con đường bảo vệ thần kinh của protein like-Sm 12 (LSM12) và protein trao đổi được kích hoạt trực tiếp bởi AMP vòng 1 (EPAC1) duy trì gradient RAN của tế bào chất và do đó ngăn chặn rối loạn chức năng NCT bằng poly có nguồn gốc từ C9ORF72 (glycine-arginine) protein.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng con đường LSM12-EPAC1 là một chất ức chế quan trọng đối với các bệnh lý liên quan đến NCT trong C9-ALS / FTD. Protein EPAC1, được biểu hiện trong con đường di truyền này, bình thường hóa gradient RAN bất thường xác định hướng vận chuyển giữa nhân tế bào và tế bào chất, do đó khôi phục chức năng tế bào của nó.

Nhìn chung, các protein RAN có nhiều hơn trong nhân tế bào, nhưng ở những bệnh nhân mắc bệnh Lou Gehrig, chúng bắt đầu bị rò rỉ ra ngoài tế bào chất, do đó dẫn đến sự chênh lệch nồng độ bất thường. Phát hiện của họ cho thấy rằng protein EPAC1, được biểu hiện thông qua con đường LSM12-EPAC1, đã thực sự giúp EPAC1 quay trở lại nhân tế bào, do đó khôi phục độ dốc RAN.

Con đường LSM12-EPAC1, như một chất ức chế quan trọng đối với các bệnh lý liên quan đến NCT trong C9-ALS / FTD. Nhà cung cấp hình ảnh: UNIST

Nhóm nghiên cứu cũng xác định rằng protein EPAC1, được biểu hiện thông qua con đường LSM12-EPAC1, điều chỉnh sự phân bố của các protein RAN. Protein EPAC1 làm tăng lực liên kết giữa phức hợp lỗ nhân (NPC) và các protein RAN. Do đó, các protein RAN bị mất trong tế bào chất sẽ được NPC bắt giữ và quay trở lại hạt nhân.

Giáo sư Lim cho biết: “Mặc dù sự phân bố của các protein RAN rất quan trọng đối với sự vận chuyển của tế bào chất (NTC), nhưng cơ chế sinh học phân tử của nó tương đối chưa được biết rõ. “Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định rằng LSM12-EPAC1 xác định một con đường bảo vệ thần kinh duy trì gradient RAN của tế bào chất.”

Ông cho biết thêm, “Những phát hiện của chúng tôi được kỳ vọng sẽ đóng góp rất nhiều vào việc dự đoán và điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như chứng mất trí nhớ vùng trán và bệnh Lou Gehrig, cũng như cho sự hiểu biết về các cơ chế phân tử cơ bản của quá trình lão hóa.”

Nguồn: medicalxpress