《罕見疾病》「細胞衰老」類殭屍讓人早衰?? 《自然通訊》揭密 IVNS1ABP 基因突變導致一種全新的遺傳性早衰性神經病變
1. 基因定序結合細胞重新編程,揪出罕見早衰性神經病變致病基因
2. 基因突變干擾細胞骨架動態,細胞 DNA 受損並進入殭屍狀態
3. 實驗室成功利用化學藥物穩定結構,為此疾病建立療法開發基礎
美國桑福德·伯納姆·普雷比斯醫學發現研究所神經疾病中心 (Center for Neurologic Diseases, Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute) 與新加坡杜克-新加坡國立大學醫學院 (Duke-NUS Medical School) 的研究團隊,近期發現並定義了一種全新的遺傳性早衰性神經病變 (尚未命名),該疾病結合了早衰症 (progeria) 的身體症狀與嚴重的神經和智力障礙。相關研究成果已於 2026 年 3 月 19 日發表在國際期刊《自然通訊》(Nature Communications) 上。
基因定序結合細胞重新編程,揪出罕見早衰性神經病變致病基因
研究團隊透過對一個特定家族的觀測啟動了這項研究。該家族中有青少年成員出現了頭髮變白等典型的早衰特徵,但與傳統早衰症 [如班傑明·巴頓症候群 (Benjamin Button disease),認知功能通常不受影響] 不同的是,這些患者伴隨有進行性的運動技能喪失及智力退化。為了找出病因,研究小組結合了全基因組定序與隱性性狀定位技術,最終將病徵溯源至 IVNS1ABP 基因的突變。
為了進一步探索致病機制,科學家採集了患者的皮膚細胞,將其重新編程為誘導性多能幹細胞 (iPSCs),並進一步使之分化為神經前驅細胞 (NPCs)。在顯微鏡下觀察發現,帶有突變的患者的衍生細胞,生長速度遠慢於健康對照組,這顯示細胞已進入一種稱為「細胞衰老」(cellular senescence) 的類殭屍狀態。
基因突變干擾細胞骨架動態,細胞 DNA 受損並進入殭屍狀態
研究指出,IVNS1ABP 基因突變會干擾細胞內的「支架」—— 肌動蛋白 (actin) 的動態平衡。在正常細胞分裂過程中,肌動蛋白應形成均勻圓形的收縮環以平分細胞;然而,在突變細胞中,該結構變得萎縮且形狀不規則,導致細胞分裂時出現不對稱撕裂。這種不正常的細胞質分裂 (cytokinesis) 造成了嚴重的 DNA 損傷,進而誘發細胞衰老,並增加細胞週期抑制基因 CDKN2A 的表現。
此外,這種遺傳損傷甚至足以導致細胞死亡。研究人員表示,過去從未有研究將該基因與衰老生物學、早衰疾病或神經病變聯繫起來,這次的發現填補了老化與腦部退化之間的重要環節。
實驗室成功利用化學藥物穩定結構,為此疾病建立療法開發基礎
雖然目前尚無臨床藥物,但研究團隊已在實驗室模型中看見曙光。透過使用化學物質穩定肌動蛋白結構,科學家成功修正了細胞的分裂缺陷並改善了細胞生長速率。這證實了若能修正分子過程中的特定步驟,就有可能修復細胞層級的缺陷,為未來藥物開發提供了具體的標靶。
資料來源:Medical Xpress、Neuroscience News
