揭示雷帕黴素有助治療β-地中海貧血及其作用機製

作者:佚名 來源:生物穀 日期:19-08-24

根據世界衛生組織(WHO)的統計,鐮狀細胞病和β-地中海貧血每年在世界範圍內共影響33.2萬人懷孕或分娩。這兩種疾病都涉及β珠蛋白編碼基因發生突變。在β-地中海貧血中,突變阻止紅細胞產生足夠多的攜氧血紅蛋白分子,從而導致貧血。在鐮狀細胞病中,突變導致血紅蛋白改變形狀,使得紅細胞變形為僵硬的“鐮刀”形狀,從而阻塞血管。

作為一種由成年血紅蛋白(adult hemoglobin)的β-珠蛋白亞基突變引起的遺傳性疾病,β-地中海貧血的病理後果是由兩個問題引起的。第一個問題是身體缺乏能夠運輸氧氣的成年血紅蛋白,第二個問題是過量的α-珠蛋白亞基的累積會在細胞內形成沉澱物,這會損害紅細胞成熟和活力,並因而進一步損害體內的氧氣輸送。

盡管蛋白質量控製係統通過降解有毒的遊離α-球蛋白減輕β-地中海貧血的病理生理學,但是人們其中的相關機製知之甚少。

在一項新的研究中,來自美國和意大利的研究人員在β-地中海貧血小鼠模型和來自β-地中海貧血的細胞中發現自噬激活激酶ULK1在清除累積的α-珠蛋白中起關鍵作用。他們還發現ULK1缺乏會降低對紅細胞前體細胞中的α-珠蛋白的自噬清除,並加劇這種疾病的表型,然而讓經典自噬相關基因5(Atg5)失活僅產生相對較小的影響。相關研究結果發表在2019年8月21日的Science Translational Medicine期刊上,論文標題為“The autophagy-activating kinase ULK1 mediates clearance of free α-globin in β-thalassemia ”。

利用mTORC1抑製劑雷帕黴素進行全身治療可通過激活ULK1依賴性的自噬通路促進累積的α-珠蛋白清除並減輕β-地中海貧血小鼠模型中的病狀。類似地,雷帕黴素減少源自β-地中海貧血患者CD34+細胞的成紅血細胞(erythroblast,也稱為紅血球母細胞,幼紅細胞)中的遊離α-珠蛋白積累。

由此可見,這些研究結果確定了一種減輕β-地中海貧血的藥物調節通路。

關鍵字:雷帕黴素,β-地中海貧血

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