“MS症状的缓解依赖于再脱髓鞘的过程,所以使用牛磺酸与现有的MS药物结合,未来的remyelin诱导治疗可以通过提高整体疗效来帮助患者,”TSRI的化学助理教授Luke Lairson博士说,他同时也是这项研究的资深作者。“这可能是一种让MS治疗机制增加的东西。”
这一发现也凸显了一种被称为“代谢组学分析”的技术的潜力,该技术可以识别体内已经产生的有用的内源性代谢物,如牛磺酸,用于药物治疗的新应用。
“代谢组学分析可以为许多不同的疾病提供独特的见解,无论是机械的还是治疗的,”研究联合高级作者Gary Siuzdak博士说,他是TSRI的Scripps代谢组学的高级主任,同时也是化学、分子和计算生物学教授。
这项研究最近发表在《自然化学生物学》杂志上。
牛磺酸有助于促进细胞成熟
多发性硬化是一种自身免疫性疾病,当身体开始攻击神经细胞的保护髓鞘。没有健康的髓鞘,神经细胞无法正常沟通,患者会出现麻木、行走困难、说话含糊、视力丧失等症状。
虽然目前还没有治愈多发性硬化症的方法,但是一些目前的药物治疗可以通过鼓励重新髓鞘来减少多发性硬化症的复发。在2013年的一项自然研究中,Lairson和他的同事们发现,药物苯托品(一种被批准用于帕金森病的药物)也可以帮助MS患者,通过诱导被称为少突胶质细胞前体细胞的细胞成熟为脊髓生成少突胶质细胞,并修复受损的神经。
Lairson的下一步是寻找能够使remyelin诱导药物更有效的分子,因此他与Siuzdak合作测试了内源性代谢物分子的潜力,从而影响少突胶质细胞的前体细胞。内源性(即“源自于”)代谢物是由细胞自然生成的分子,包括糖、脂肪酸和氨基酸。
细胞的新分析和后续实验表明,虽然内源性代谢物的牛磺酸不能单独诱导少突细胞的前体细胞成熟,但在与苯托品或咪康唑结合的情况下,它可以提供帮助。研究人员将牛磺酸描述为“原料”。
Lairson说:“将牛磺酸与诱导分化的药物结合起来,大大增强了这一过程。”“你得到更多的髓。”
Lairson说这个发现是令人兴奋的,因为已经证明牛磺酸在一定剂量下是安全的,并且很容易被大脑使用。“我们仍然需要在啮齿类动物模型上做测试,但这是一个很好的起点,”他说。
TSRI的进展对医学有很大的影响
这项研究发现,管理特定的内源性代谢物可以影响细胞的命运和功能,研究人员为许多疾病开发新的治疗方法提供了新的途径。
metabolomic profiling利用了在TSRI的Siuzdak领导的技术开发,科学家可以利用这些技术来分析疾病中的代谢紊乱,然后将这些信息应用到破译机械细节上。最终,研究人员希望识别具有潜在逆转与病理相关的表型的活性内源性代谢物。
Siuzdak受到近21000名科学家的鼓励,他们目前使用他的实验室基于云的XCMS /METLIN metabolomic分析平台来研究这些类型的研究,以及有趣的活跃角色代谢物的展示。
“与其他的基因组技术不同,代谢组学和活性测试的美妙之处在于代谢产物容易获得商业上的便利,通常价格低廉,而且能快速地直接影响表型,”Siuzdak说。“我们不再是被动的旁观者,而是积极的参与者。”
除了Lairson和Siuzdak,该研究的作者们还在研究“以代谢为基础的代谢产物以增强少突胶质细胞的成熟”的研究,他们是TSRI和加州生物医学研究所(Calibr)的布里特尼·a·拜尔(Brittney a . Beyer)和前TSRI(TSRI)和现在的南洋理工大学(Nanyang Technological University)的Mingliang Fang。j . Rafael montenegro - burke,Bernard p . c . Kok and Enrique Saez of TSRI;《卡利br》的沃伦·c·普拉斯特德(Warren c . Plaisted)和本杰明·萨德安(Benjamin Sadrian);以及北海道大学的Toru Kondo。