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来自研究机构

研究人员捕捉到抗体攻击神经元受体的图像

研究结果为自身免疫性疾病的诊断和治疗提供了机制

日期:
2022年7月11日
来源:
UT西南医学中心
简介:
研究人员捕获了一种与神经细胞表面受体结合的自身抗体的图像,揭示了神经自身免疫性疾病背后的物理机制。该研究的作者说,这些发现可能会导致诊断和治疗自身免疫性疾病的新方法。
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利用德克萨斯大学西南分校的冷冻电子显微镜设备,研究人员首次捕获了与神经细胞表面受体结合的自身抗体的图像,揭示了神经自身免疫性疾病背后的物理机制。研究结果发表在细胞,该研究的作者说,这可能会带来诊断和治疗自身免疫性疾病的新方法。

“我们正在进入一个了解自身免疫性疾病如何在中枢神经系统中起作用的新时代,”悉尼大学神经科学助理教授Colleen M. Noviello博士说,她专门研究获得原子级分辨率的冷冻电子显微镜(cryo-EM)图像。Noviello博士与神经科学和生物物理学副教授Ryan Hibbs博士、Effie Marie Cain医学研究学者、Peter O'Donnell Jr.脑研究所研究员和Universitätsmedizin柏林的Harald pr共同领导了这项研究。

几十年来,研究人员一直在研究自身免疫性疾病——一类免疫系统攻击身体健康部位的疾病。然而,第一个针对神经元受体蛋白的自身免疫性疾病是在15年前发现的,诺维耶洛博士解释说。从那以后,研究人员报告了其他一些属于这一类的疾病的存在。这些疾病包括自身免疫性脑炎,其特点是突然出现严重症状,包括精神病、癫痫发作、运动障碍、意识受损和控制非自愿身体功能的自主神经系统问题。

德国的研究人员最近发现了一名当时8岁的患者,他的自身免疫性脑炎似乎是由攻击GABAA受体的抗体引起的,GABAA受体是一种位于突触表面的蛋白质,突触是连接脑细胞的专门结构。该受体的作用是抑制神经元放电,平衡兴奋性受体提示的电信号,维持神经细胞之间的健康信号。

在确认了从这位年轻病人的免疫细胞中提取的两种抗体很容易与GABAA受体结合之后,dr。Noviello、Hibbs和他们在Hibbs实验室的同事们对每个与受体结合的抗体进行了冷冻电镜(cryo-EM)——一种将蛋白质冻结在适当位置以获得高分辨率显微图像的技术。在德克萨斯州癌症预防和研究所(CPRIT)的支持下,UTSW的冷冻电镜设备于2016年开放,可提供高达原子分辨率的生物分子3D图像。

图像显示,无论是一起还是单独,抗体都能阻止GABAA受体抑制神经元信号,导致神经元变得过于电兴奋,导致脑部炎症、细胞死亡和自身免疫性脑炎的癫痫发作。诺维耶洛博士说,对这些抗体进行筛查可以更好地诊断这种疾病;同样,找到阻断这些抗体与其靶标之间相互作用的方法,可能会找到更好的治疗方法。

由于对自身免疫性神经系统疾病的了解仍处于起步阶段,Hibbs博士说,他、诺维耶洛博士和他们的同事计划利用冷冻电子显微镜对这些疾病进行研究,这是Hibbs实验室未来研究的重点。该团队已经与Steven Vernino,医学博士,神经病学教授,教育和教师事务副主席,杰出教学教授合作;和神经病学和免疫学副教授Nancy Monson博士一起,研究更多影响中枢神经系统的自身免疫性疾病。

Vernino博士是Rex Griswold多系统萎缩杰出教授,Bob和Jean Smith博士基金会神经肌肉疾病研究杰出主席。

对这项研究做出贡献的其他UTSW研究人员包括Jinfeng Teng。

这项研究得到了韦尔奇基金会(I-1812)、美国国立卫生研究院(DA047325)、德国研究基金会(FOR3004, PR 1274/3-1和PR 1274/5-1)、亥姆霍兹协会(HIL-A03)和德国联邦教育和研究部(connectgenerate 01GM1908D)的资助。单粒子低温电镜数据是在UTSW的低温电镜设备收集的,该设备由CPRIT核心设备支持奖RP170644支持。

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故事来源:

材料所提供的UT西南医学中心注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Colleen M. Noviello, Jakob Kreye, Jinfeng Teng, Harald pr, Ryan E. Hibbs。GABAA受体自身免疫性脑炎的结构机制细胞, 2022;185 (14): 2469 doi:10.1016 / j.cell.2022.06.025

引用此页

德克萨斯大学西南医学中心。“研究人员捕捉到抗体攻击神经元受体的图像:研究结果为诊断和治疗自身免疫性疾病提供了机制。”《科学日报》。科学日报,2022年7月11日。< www.koonmotors.com/releases/2022/07/220711135341.htm >。
德克萨斯大学西南医学中心。(2022年7月11日)。研究人员捕获抗体攻击神经元受体的图像:研究结果为自身免疫性疾病的诊断和治疗提供了机制。《科学日报》。2023年6月18日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/07/220711135341.htm
德克萨斯大学西南医学中心。“研究人员捕捉到抗体攻击神经元受体的图像:研究结果为诊断和治疗自身免疫性疾病提供了机制。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/07/220711135341.htm(2023年6月18日访问)。

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