反式激活应答DNA结合蛋白-43(transactiveresponseDNAbindingprotein,TDP-43)是一种DNA和RNA结合蛋白,最初于年被描述为一种与HIV转录有关的蛋白质,年发现其属于核不均一核糖核蛋白(heterogeneousnuclearribonucleoprotein,hnRNP)家族,随后TDP-43的功能逐渐被发现,如维持mRNA的稳定性、参与mRNA的转录和翻译等,病理性TDP-43被认为是额颞叶变性(frontotemporallobardegeneration,FTLD)和肌萎缩侧索硬化症(amyotrophiclateralsclerosis,ALS)的主要病理学标志,随后在阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)、海马硬化、Pick病、帕金森病(Parkinson’sdisease,PD)及亨廷顿病(Huntington’sdisease,HD)等神经变性病中亦发现其存在。将这一类以病理性TDP-43聚集为特征的神经变性疾病统称为TDP-43蛋白病。
TDP-43蛋白病分类TDP-43蛋白病大体可分为两类:一类为单纯性TDP-43蛋白病,即TDP-43作为主要病理性蛋白在大脑内聚集;另一类为复合性TDP-43蛋白病,表现为多种病理性蛋白的沉积(表1)。
TDP-43结构与功能TDP-43全长为个氨基酸,由TARDBP基因(染色体1p36.2)编码,相对分子质量约为。从N端至C端包含4个功能区域,依次为核定位信号区,两个RNA识别序列(RRMs,即RRM1和RRM2),核输出信号区及C端甘氨酸富集区。其中核定位信号区和核输出信号区负责调控TDP-43在细胞核及细胞质间的穿梭;RRM1和RRM2参与DNA或RNA结合;甘氨酸富集区调节TDP-43的剪接活性及该蛋白与其他细胞因子或细胞体(如应激颗粒等)的相互作用。
TDP-43的功能:①调节mRNA转运及其稳定性;②与RNAs相互作用:调节基因可变剪接,可能通过影响特定前体mRNA的可变剪接和RNA加工的异常导致神经变性疾病的发生;③参与微小RNA的生物合成,参与细胞凋亡和细胞分裂;④调节神经突触可塑性和神经元活动等。
TDP-43作用机制正常状态下TDP-43在人类及啮齿类动物组织器官中广泛存在,主要分布于细胞核,少量在胞质,且在正常人的大脑中,TDP-43几乎没有异常沉积。在病理状态下,TDP-43通过磷酸化、泛素化、裂解、溶解性减低及异位到细胞质等病理变化主要从两方面诱导TDP-43蛋白病的发生,即“功能获得(gainoffunction)”和“功能缺失(lossoffunction)”。“功能获得”指异常条件下TDP-43能产生细胞毒性——比如TDP-43磷酸化、泛素化是TDP-43蛋白病患者的主要病理变化,这些改变使不溶性包涵体形成增多,从而干扰了TDP-43的正常功能,使其具有细胞毒性;TDP-43C端片段(包含AT突变位点)与朊蛋白具有相似性序列,这种毒性肽段于相邻神经元传播也可能是其致病机制。另一方面,“功能缺失”是指TDP-43结构发生改变后其正常功能减弱甚至消失,导致神经元功能异常——在TDP-43阳性的额颞叶变性(FTLD-TDP)和ALS患者皮质中可分离出N端或C端裂解产物,这些降解片段是形成包涵体的重要原因;蛋白降解或者核内转运障碍可能导致TDP-43从核内移位和胞质出现包涵体,使其丧失正常功能、影响基因调节通路,最终导致易患神经元的选择性丢失等。目前关于病理性TDP-43致病机制还有许多未知,仍需进一步的探究。
TDP-43与ALSALS是运动神经元病最常见的类型,累及上、下运动神经元,表现为肌肉无力、萎缩,强直痉挛、构音障碍、吞咽困难,最终因去神经而麻痹瘫痪,患者多在确诊后的1-5年病情迅速发展恶化,最终死于呼吸衰竭。ALS分为家族性(10%)和散发性(90%)两种,目前公认的相关基因突变主要有4种:铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Znsuperoxidedismutase,SOD1)、9号染色体第72号开放阅读框(chromosome9openreadingframe72,C9ORF72)、TDP-43和肉瘤融合基因(fusedinsar
身上有得了白癜风怎么办
广西白癜风医院