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2018年8月8日

中大發現Fuz蛋白水平與神經系統疾病之關係為治療神經系統疾病提供新研究方向

2018年8月8日
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陳浩然教授(前排左二)及其Fuz研究團隊。

此項發現闡明了Fuz蛋白在誘導神經元死亡方面的新功能,在polyQ疾病中對此功能的研究將會推進常見神經系統疾病機制的研究。

中大生命科學學院陳浩然教授(左)與陳哲凡博士指出過量Fuz蛋白同時存在於阿茲海默症等常見神經退行性疾病。

(左起)陳浩然教授、陳哲凡博士,以及小腦萎縮症病人鄭先生和馮先生。

香港中文大學(中大)生命科學學院陳浩然教授及其研究團隊,最近揭示了一類罕見神經系統疾病的致病機制。此類疾病被稱作多聚谷氨酰胺疾病(簡稱polyQ疾病),包括小腦萎縮症與亨廷頓舞蹈症。此成果已經發表於著名分子生物學期刊EMBO Reports

在大部分國家或地區,包括香港,小腦萎縮症三型(或稱作馬查多約瑟夫病)在顯性遺傳的小腦萎縮症中是最常見的。小腦萎縮症三型的病患常表現出步態不穩、無法保持平衡、視線模糊及語言困難的症狀,且這些症狀會隨著病情惡化而加劇,然而,至今仍未有治療小腦萎縮症三型的有效方法。

蛋白質錯誤摺疊導致神經元功能受損 或引起神經系統疾病的發生

在人體內,蛋白質在包括神經元在內的細胞中起重要作用。蛋白質在細胞中必須正確摺疊才能行使其功能,一旦發生錯誤摺疊,細胞功能將產生障礙。這些異常的蛋白質最終形成蛋白聚合體,並影響同一細胞中其他正常蛋白的功能,導致疾病發生。在小腦萎縮症三型與其他polyQ疾病中,錯誤摺疊的疾病蛋白(polyQ蛋白聚合體)被發現存在於退化的神經元中。

首次揭示YY1蛋白Fuz蛋白與polyQ疾病三者間關係

陳教授及其研究團隊發現小腦萎縮症三型的polyQ蛋白聚合體會影響Yin Yang 1(YY1)蛋白的功能。在神經元中,YY1蛋白具抑制Fuz蛋白的作用,當YY1蛋白的功能受到損壞,Fuz蛋白的表達水平便會升高,一旦超出正常水平的2.5倍時,會導致神經元死亡。他們在小腦萎縮症三型的病患中,便發現Fuz蛋白的表達水平異常上升,證明此為polyQ疾病的一個致病機制。這是首次發現Fuz蛋白在誘導神經元死亡方面的新功能,也是第一次有報導闡述YY1蛋白與Fuz蛋白在polyQ疾病中所扮演的角色。

過量Fuz蛋白同時存在於阿茲海默症等常見神經退行性疾病

陳浩然教授表示:「Fuz蛋白通常被認為是用於調控神經系統的發育,但在此項研究中,我們首次發現了Fuz蛋白在誘導細胞死亡方面的新功能,同時也闡明了此功能與polyQ疾病的關係。令人振奮的是,我們發現在阿茲海默症中,同樣出現Fuz蛋白表達水平上升的情況。由此可見Fuz介導的細胞凋亡通路也存在於某些常見的神經系統疾病當中。我們現在正致力研究Fuz蛋白與其他疾病的聯繫,同時也正在尋找一些化合物,可以使升高的Fuz蛋白表達水平重新恢復正常。這些研究可能為治療polyQ及阿茲海默症提供新的方向。我希望研究團隊對於罕見病的研究能夠有助推進神經疾病領域中生物醫學方面的研究。」

陳浩然教授與多國學者聯手合作 冀尋病因推動治療

自1998年以來,陳浩然教授致力於罕見神經和神經肌肉疾病的研究。2014年,陳教授為英國劍橋大學邱吉爾書院的訪問學人,於該大學的遺傳學實驗室進行新的小腦萎縮症研究。其後,他建立了一個脊髓小腦共濟失調症和亨廷頓疾病的研究協作網絡,並與丹麥、法國、意大利、波蘭、英國和美國的合作夥伴共同管理多學科研究項目,希望為更多罕見疾病找出病因,從而發展治療方案。

這項研究工作得到中大蔡永業腦神經科學中心、香港研究資助局優配研究金、周大福慈善基金與香港小腦萎縮症協會的支持。

陳浩然教授簡歷

陳浩然教授現為中大生命科學學院教授兼生物化學及生物醫學理學碩士課程主任。他於中大完成生物化學學士學位課程後,獲香港裘槎基金會資助,負笈英國劍橋大學修讀遺傳學哲學博士課程。陳教授於英國畢業後,得英國衞爾康基金會支持,赴美國賓夕法尼亞大學接受生物醫學博士後訓練。

陳教授現為香港罕有疾病聯盟的顧問,亦為香港小腦萎縮症協會的顧問及該會科學及醫學諮詢委員會主席。他為多個國際研究資助機構擔任評審工作,亦同時為國際學術期刊擔任編委。

硏究論文:Planar cell polarity gene Fuz triggers apoptosis in neurodegenerative disease models, EMBO Reports (2018) http://m.embor.embopress.org/content/early/2018/07/18/embr.201745409



陳浩然教授(前排左二)及其Fuz研究團隊。

陳浩然教授(前排左二)及其Fuz研究團隊。

 

此項發現闡明了Fuz蛋白在誘導神經元死亡方面的新功能,在polyQ疾病中對此功能的研究將會推進常見神經系統疾病機制的研究。

此項發現闡明了Fuz蛋白在誘導神經元死亡方面的新功能,在polyQ疾病中對此功能的研究將會推進常見神經系統疾病機制的研究。

 

中大生命科學學院陳浩然教授(左)與陳哲凡博士指出過量Fuz蛋白同時存在於阿茲海默症等常見神經退行性疾病。

中大生命科學學院陳浩然教授(左)與陳哲凡博士指出過量Fuz蛋白同時存在於阿茲海默症等常見神經退行性疾病。

 

(左起)陳浩然教授、陳哲凡博士,以及小腦萎縮症病人鄭先生和馮先生。

(左起)陳浩然教授、陳哲凡博士,以及小腦萎縮症病人鄭先生和馮先生。

 

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