跳跃基因为神经退行性疾病的起源提供了新的线索

耶鲁大学医学院的一项新研究发现，人类基因组中大量重复的DNA片段可能暗示了一种罕见的遗传性神经退行性疾病的发作，称为共济失调 - 毛细血管扩张症和其他相关疾病。

研究结果还指出了治疗该疾病的可能方向。

几乎一半的人类基因组由转座元件组成，长段和短段DNA被称为“跳跃基因”，因为它们能够从基因组的一个位置移动到其他位置。这些转座序列曾经被称为“垃圾”DNA，已被证明在许多生物学功能中起着至关重要的调节作用。一旦它们发挥了这些无数的作用，分子调节剂通常会沉默它们的表达。

对于这项新研究，耶鲁大学的研究小组 - 由Sterling免疫生物学教授Akiko Iwasaki实验室的副研究科学家Takehiro Takahashi领导 - 探索了最常见的转座元件之一的作用，称为长穿插核元件1(LINE-1)，在神经退行性疾病中的作用。

他们发现LINE-1的激活与共济失调 - 毛细血管扩张症患者的小脑损伤相关，这损害了协调并导致免疫和其他身体系统的缺陷。他们发现，这些患者小脑中的LINE-1升高与显着的神经炎症有关。该疾病患者的中位预期寿命在 19 至 25 岁之间。

在这种疾病的小鼠模型中，研究人员发现LINE-1的激活足以导致小鼠小脑的细胞损伤和死亡。然而，当小鼠接受逆转录酶抑制剂治疗时 - 例如用于治疗HIV的抑制剂 - 疾病的进展减少。

研究人员说，抗逆转录病毒疗法可能有助于抑制易遗传个体中LINE-1的激活，这种激活在早期发育后在大多数人中被沉默。

研究人员说，这些发现很有趣，因为几个不同的实验室现在正在探索LINE-1在精神分裂症，肌萎缩侧索硬化症(ALS)和阿尔茨海默病等神经退行性疾病发作中的作用。

“这些疾病肯定有多种贡献者，但LINE-1的作用为研究人员提供了一个令人兴奋的新研究路线，“该研究的第一作者Takahashi说。