2012年11月5日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,美国科学家们设计出一种化合物能够抑制小鼠亨廷顿氏病症状。该化合物是一种合成的抗氧化剂,能作用于细胞内的细胞器线粒体。在许多神经退行性疾病包括老年痴呆症、帕金森氏症和亨廷顿氏症中都存在线粒体的氧化损伤。
科学家们用合成的抗氧化剂XJB-5-131治疗遗传突变的亨廷顿氏病小鼠。该化合物能改善线粒体功能,促进神经元的存活。总之,亨廷顿症小鼠的言行举止恢复跟正常小鼠一样。
科学家们认为XJB-5-131是一种很有前途的对抗神经退化性疾病的治疗性化合物。相关研究论文发表在11月1日的Cell Reports杂志上。
亨廷顿氏病是一种遗传性疾病。这种疾病的症状通常出现在中年。早期研究发现活性氧会造成线粒体的氧化损伤,破坏线粒体的功能,导致细胞死亡。
研究人员研究了含有天然抗氧化剂的膳食补充剂如维生素E和辅酶Q是否可以减轻活性氧对线粒体的物种的有害影响。天然抗氧化剂并不针对体内特定组织,但研究证明膳食补充剂的效益很小。
这推动科学家开发出能专门针对线粒体的人工合成抗氧化剂。几年前,美国匹兹堡大学的化学家Peter Wipf合成 XJB-5-131。他发现这种化合物极大地提高了细胞的生存。但其对神经退行性疾病的效果是未知的。
在这项研究中,Cynthia McMurray实验室开始探索研究导致亨廷顿氏病的基因突变。此外,Zhiyin Xun研究员还学会了如何从老鼠大脑中分离神经末梢和线粒体,使科学家能利用细胞器来研究该疾病。
研究人员从亨廷顿小鼠中获得神经元,并在XJB-5-131存在情况下培养细胞。他们发现与未经处理的神经细胞相比,XJB-5-131能显著提高神经细胞的生存。Xun和他的同事们也考察了化合物对小鼠线粒体DNA的影响。他们发现XJB-5-131极大的降低了DNA的病斑数,这是一个氧化损伤的标志。此外,科学家们还测试了其它几个衍生药物的有效性。这项研究是由美国国立卫生研究院资助。(生物谷:Bioon.com)
doi:10.1016/j.celrep.2012.10.001
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Targeting of XJB-5-131 to Mitochondria Suppresses Oxidative DNA Damage and Motor Decline in a Mouse Model of Huntington’s Disease.
Zhiyin Xun, Sulay Rivera-Sánchez, Sylvette Ayala-Pe?a, James Lim, Helen Budworth, Erin M. Skoda, Paul D. Robbins, Laura J. Niedernhofer, Peter Wipf, Cynthia T. McMurray.
Oxidative damage and mitochondrial dysfunction are implicated in aging and age-related neurodegenerative diseases, including Huntingtons disease (HD). Many naturally occurring antioxidants have been tested for their ability to correct for deleterious effects of reactive oxygen species, but often they lack specificity, are tissue variable, and have marginal efficacy in human clinical trials. To increase specificity and efficacy, we have designed a synthetic antioxidant, XJB-5-131, to target mitochondria. We demonstrate in a mouse model of HD that XJB-5-131 has remarkably beneficial effects. XJB-5-131 reduces oxidative damage to mitochondrial DNA, maintains mitochondrial DNA copy number, suppresses motor decline and weight loss, enhances neuronal survival, and improves mitochondrial function. The findings poise XJB-5-131 as a promising therapeutic compound.