肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种进行性成人发作的神经退行性疾病主要影响大脑和脊髓中的大型运动神经元。这些运动神经元的选择性变性导致骨骼肌,最终在1-5内瘫痪和死亡年(1). 大约10%的ALS病例是在常染色体显性方式(1)这些家族性ALS的≈20%患者超氧化物编码基因发生错义突变歧化酶1(SOD1),一种催化转化的金属酶将超氧阴离子转化为过氧化氢(1).
肌萎缩侧索硬化症运动神经元的选择性易损性不好理解。人们提出了许多假设来解释这一点脆弱性,包括钙结合蛋白水平降低运动神经元中的钙结合蛋白-D28K和小白蛋白(2,三),减少了外侧索后半部分和内侧索内的胶原蛋白数量前角(4),非典型钙通透性AMPA的表达人类运动神经元的受体(5),微分分布体运动神经元的代谢型谷氨酸受体(6)和穷人运动神经元的抗氧化防御(1,7). 此外,大多数普遍的假设是神经丝(NF)的含量很高蛋白质和大口径轴突可能有助于选择性ALS运动神经元的易损性(1,8–10).
NF蛋白由三个亚单位组成:NF-L(61 kDa)、NF-M(90 kDa)和NF-H(110 kDa。它们属于IV型中间产物细丝(IF)(11,12). NF是要求NF-L与NF-M或NF-H一起用于聚合物形成(11–14).这三个亚单位与IF家族的其他成员共享一个中心约310个氨基酸的结构域,参与线圈二聚体的形成(11,12). 它们在核周,三个NF亚基在细胞质中组装随着缓慢的轴突运输成分沿着轴突向下移动(11,12). 日本鹌鹑NF-L基因突变和小鼠敲除提供了明确的证据,证明NF是径向的主要决定因素大的有髓轴突的生长(15,16).
三项独立研究报告了运动的选择性退化ALS患者轴突直径较大的神经元(α运动神经元),而轴突口径较小的运动神经元(γ运动神经元)幸免于难(8–10). 因为神经纤维是轴突的主要决定因素口径,有人认为NFs中的高轴突含量可能ALS易变性。此视图由ALS患者脊髓运动中NF异常积聚的检测(17,18)通过发现一些NF转基因的过度表达可能引发运动神经元疾病(19,20). NF的有力证据NF-H突变的发现也参与了ALS与少数ALS病例相关(21–23).
过表达突变SOD1的转基因小鼠发展为类ALS通过未知有害活动获得的表型(24–30). 测试NFs对运动神经元疾病的作用由突变的SOD1引起,表达突变SOD1的小鼠与小鼠交配改变了NF蛋白水平。值得注意的是,老鼠的寿命突变体SOD1的表达因NF-L中断(31). 然而,是否在这个实验中,疾病的减缓是由于运动轴突中有害NF的耗竭或NF的积累运动神经元胞体中的蛋白质。The overexpression of人类NF-H蛋白,可提高核周NF水平并降低轴突水平,在SOD1标准G37R(G37R)老鼠(32).
为了阐明轴突口径对运动神经元疾病的影响,我们生成了SOD1g37转在一个上下文中的鼠标每个NF基因的等位基因被破坏。三重杂合敲除(TH)小鼠表现出每种NF蛋白水平降低40%L5大运动轴突管径相应减小腹根。这种方法使我们能够减少轴突的口径在不改变正常亚基化学计量和形态的情况下NFs的分布或其他细胞骨架蛋白的水平。这个NF含量的显著降低并没有延长SOD1标准G37R(G37R)小鼠和运动轴突减少卡钳同样容易退化。这些结果确实不支持目前的观点,即轴突的口径是一个因素导致ALS运动神经元的选择性脆弱性。
材料和方法
SOD1的生成G37R(G37R)NF水平改变的小鼠蛋白质。
NF-L、NF-M、NF-H基因敲除、转基因人NF-L和转基因SOD1标准G37R(G37R)小鼠按描述生成以前(13,16,26,33,34). 小鼠NF-M和NF-H双基因敲除基因(C57BL6富集菌株)与SOD1标准G37R(G37R)+/−;NF-L阴性小鼠(C57BL6富集菌株)。一半的后代具有基因型NF-L+/−、NF-M+/-、NF-H+/-(TH)和其他一半人有SOD1G37R(G37R);TH基因型。这个SOD1标准G37R(G37R)+/−C57BL6背景的小鼠作为生存曲线的对照。转基因hNF-L+/+小鼠(C57BL6近交系)用SOD1标准g37转+/−小鼠(C57BL6近交系)。一半后代具有hNF-L+/-基因型,而另一半具有SOD1G37R(G37R)+/−;人NF-L+/−基因型。SOD1G37R(G37R)+/−C57BL6中的小鼠背景作为生存曲线的对照。寿命我们的SOD1G37R(G37R)纯C57BL6中的鼠标线29背景约≈52周,与近交系的寿命相似C57BL6 SOD1G37R(G37R)Eyer衍生的小鼠(第29行)等。(35). 动物的使用和所有外科手术本文中描述的是根据指南加拿大委员会实验动物的护理和使用动物护理(www.ccac.ca).
RNA分析。
使用Trizol试剂分离脊髓总RNA(GIBCO/BRL)。在1%琼脂糖上分离RNA(10μg)在Hybond N+膜(Amersham)上吸墨剂之前使用甲醛凝胶。印迹与特异性杂交32P标记肌动蛋白和每个NF基因的DNA探针。所有定量均已完成使用密度测定法gel-pro分析仪(媒体控制论,银泉,医学博士)和图像数量(分子Dynamics)软件。结果根据肌动蛋白mRNA水平进行标准化。
SDS/PAGE和Western Blot分析。
通过腹腔注射水合氯醛杀死小鼠。组织样品在液氮中冷冻,并在−80°C下储存。通过均质化获得脊髓总蛋白提取物SDS-β-巯基乙醇(0.5%SDS/8 M)中的组织样品7.4磷酸盐缓冲液中的尿素)与蛋白酶抑制剂的混合物(PMSF、leupeptin、胃蛋白酶抑制素、载脂蛋白)。上清液是10000×离心后收集克对于20min.通过Bradford程序估算蛋白质浓度(生物阅读)。在7.5%SDS/PAGE上分离蛋白质(5μg)并在硝化纤维素膜上进行蛋白质印迹分析。这个抗NF-L(NR 4)、NF-M(NN 18)、NF-H(RT 97)、,β-微管蛋白和肌动蛋白(C4)购自Boehringer Mannheim。抗低磷酸化形式NF-H(SMI 32)的抗体为来自Sternberger–Meyer,Jarrettsville,MD,而反外啡肽(AB 1530)和抗α-internexin(AB 1515)多克隆抗体来自Chemicon(加拿大米西索加)。Western blot结果为由NEN的Western blot化学发光试剂盒RENAISSANCE透露。所有定量都是通过使用gel-pro分析仪(媒体控制论)和形象数量(分子动力学)软件。结果被归一化肌动蛋白水平。
免疫化学和形态学分析。
过量灌注0.9%水合氯醛杀死小鼠NaCl,然后使用固定剂(PBS中3%vol/vol戊二醛缓冲液,pH 7.4)。将组织样品浸入固定剂中过夜,在磷酸盐缓冲液中漂洗,然后在1%中后固定磷酸盐缓冲四氧化锇。用磷酸盐清洗三次后缓冲液中,每个样品在一系列分级乙醇和嵌入Epon(加拿大哈利法克斯Marivac)。脊柱薄片脐带和L5腹根用甲苯胺蓝染色并检查在光学显微镜下。对于免疫细胞化学研究,50-μm戊二醛灌注小鼠脊髓切片的制备方法如下使用振动器。漂浮部分在PBS中冲洗并处理用1%(wt/vol)硼氢化钠溶液还原30分钟戊二醛掩盖表位。这些路段随后被封锁在含有3%(wt/vol)BSA,0.5%的PBS溶液中放置1小时(vol/vol)Triton®声波风廓线仪X-100和0.03%(wt/vol)氢气过氧化物。用不同抗体孵育过夜4°C,在含有3%的PBS溶液中搅拌(wt/vol)BSA和0.05%(wt/vol)Triton®声波风廓线仪X-100。使用Vector ABC试剂盒进行免疫组织化学染色(Vector Laboratories)和SIGMAFAST片剂(Sigma)。轴突计数测量L5腹根轴突直径与……一起出局图像-1Universal Imaging的软件。
结果
具有一个破坏性等位基因的小鼠的mRNA和蛋白质水平每个NF基因。
NF-M和NF-H基因的双敲除小鼠用SOD1标准G37R(G37R)+/−;NF-L空鼠标(参见材料和方法). 一半的后代具有基因型NF-L+/−、NF-M+/-、NF-H+/-(TH)和其他一半人有SOD1G37R(G37R);TH(SOD;TH)基因型。鼠标基因型是通过尾部DNA的Southern印迹确定的(数据不是如图所示)。Northern blot分析显示mRNA水平降低50%TH小鼠脊髓中每一个NF亚单位与正常小鼠(图。A类).考马斯蓝染色SDS/PAGE的密度测定结果表明,这三种动物的蛋白质水平都下降了约40%脊髓中的NF亚单位(图。B类). 年下降40%西医证实TH小鼠的NF-H蛋白水平使用RT 97和SMI 32抗体进行印迹,识别分别为磷酸化和亚磷酸化形式的NF-H(图。C类). 值得注意的是NF-H的磷酸化发生以补偿NF蛋白(图。C类). NF-M和NF-L减少40%蛋白质水平已通过NN 18抗体和NR 4确认抗体。外周蛋白、α-internexin和TH小鼠的β-微管蛋白保持不变(图。C类). 全部通过使用密度测定法进行定量凝胶亲油成像和图像数量软件。这个用肌动蛋白水平标准化的结果如图所示。D类在大脑中,每个NF的mRNA和蛋白质水平亚单位也分别减少了50%和40%(数据未显示)。
TH小鼠脊髓mRNA和蛋白水平。(A类)Northern blot显示TH小鼠脊髓标本。(B类)NF mRNA减少诱导TH小鼠NF蛋白水平下降40%,检测结果如下SDS/PAGE考马斯蓝染色。(C类)通过Western blotting证实了NF蛋白水平的降低通过使用NF-L(NR 4)、NF-M(NN 18)和磷酸化抗体和次磷酸化NF-H(RT 97,SMI 32)。请注意TH小鼠的外周蛋白、α-内泌素、β-微管蛋白和肌动蛋白与正常小鼠的水平相同。(D类)汇总mRNA和蛋白质水平的直方图,由用肌动蛋白水平进行密度测量和归一化。
TH小鼠腹根轴的口径减少。
用光检查7月龄小鼠的L5腹根显微镜检查。如图所示。,口径TH小鼠L5腹侧根中的大型运动轴突与正常小鼠相比显著减少。量化L5腹侧轴突口径、横截面积的变化使用形态测量软件分析根轴突(形象1,通用成像)。正常小鼠呈双峰分布轴突口径的峰值直径分别为≈2μm和≈7μm(图。A类). 相反,没有在TH小鼠中观察到双峰分布,大多数轴突直径在1-5μm范围内。大多数大轴突在正常小鼠中发生在5-9μm范围内的情况已转移到TH小鼠的尺寸较小,范围为1-5μm。有20%运动轴突数量增加(增加200个轴突)直径3至5μm,增加15%(增加150个轴突)直径为1-2μm的运动轴突的数量(图。A类). 因此,所有三种NF水平降低40%在TH小鼠中检测到的蛋白质(图。)导致相应的减少腹根轴突的管径。电机无明显损耗在TH小鼠中检测到轴突(表).7月龄TH小鼠L5腹根的轴突数量为981±90轴突(n个=5),不显著与1031±57个轴突不同(n个=6) 在正常小鼠中测量(表).
L5腹侧根和脊髓的显微照片。横向来自正常(WT)小鼠的L5腹侧根和脊髓的切片,以及7个月大时,每个NF基因(TH)都有一个等位基因缺失的小鼠。这个每一个NF基因的一个等位基因的断裂都显著降低了运动轴突的放射状生长(B类)但没有改变脊髓运动神经元的形态学(D类). [条形图=(A类和C类)12微米;(B类和D类)25微米]
L5腹根轴突的口径分布。(A类)L5腹根轴突的口径分布TH的(n个=6)和正常(WT)(n个=6)7个月大的小鼠。其中一个的中断每个NF基因的等位基因从一定范围内改变了大轴突的口径5-9μm至1-5μm。(B类)的口径分布SOD1腹根的轴突G37R(G37R)(n个=4)和SOD1G37R(G37R);真实航向(n个=3)7个月大的小鼠。注意电机的损耗TH小鼠中管径缩小的轴突(2-5μm范围)表达SOD1G37R(G37R). (C类)口径疾病末期腹根轴突的分布。这个SOD1标准G37R(G37R)(n个=3)和SOD1标准G37R(G37R);TH公司(n个=3)展示小鼠疾病末期剩余轴突的分布相似。因此,口径缩小的运动轴突仍然同样脆弱导致突变SOD1引起的疾病变性。
表1
基因型 | 7个月大时轴突的数量 | 轴突数量疾病末期 |
---|
重量 | 1,031 ± 57 (n个 = 6) |
真实航向 | 981 ± 90 (n个 = 5) |
SOD1标准G37R(G37R) | 824 ± 66 (n个 = 4) | 341 ± 18 (n个 = 3) |
SOD1标准G37R(G37R);真实航向 | 831 ± 91 (n个 = 3) | 327 ± 14 (n个 = 3) |
TH小鼠脊髓运动神经元的正常核周NF含量。
许多NFs亚单位化学计量学改变的小鼠模型表现出核因子蛋白的核周堆积。例如,老鼠NF-L和NF-M基因的单一敲除以及小鼠的双重敲除NF-M和NF-H基因敲除显示NF蛋白在脊髓运动神经元胞体(13,16,31). 此外,如所示图。 G–I型,转基因小鼠仅过表达人NF-H就会产生较大的核周NF包含所有三个NF亚单位的积累(20,32). 这些结果建议需要正确的亚单位化学计量才能实现神经细胞核周围NF蛋白的高效转运进入轴突室。借助光学显微镜,脊椎运动与正常小鼠相比,TH小鼠的神经元没有差异hNF-H转基因小鼠的脊髓运动神经元核因子在围核体中的积累(图。 B类和D类和图。A左侧). 此外具有NF-L(NR 4)、NF-M(NN 18)抗体的脊髓切片,磷酸化NF-H(SMI 31)蛋白的分布相似TH小鼠和正常小鼠样品中的NF蛋白(图。
A–F). 磷酸化NF蛋白无蓄积在TH小鼠的神经元胞体中检测到(图。 B类和C类,E类和F类). 因此,降低NF不改变亚基化学计量的蛋白质水平不会影响NF蛋白的正常分布和性质。它是值得注意的是,尽管NF水平下降了40%SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠表现出增加核周NF-H(SMI 31)和NF-M(NN 18)的免疫反应脊髓运动神经元,如小鼠表达SOD1标准G37R(G37R)在正常NF背景下(图。 A–D).
TH小鼠核周无NF蛋白蓄积。如所示A–F,正常和TH小鼠表现出相似脊髓抗体的免疫组织化学染色NF-L(NR 4)(A类和D类),NF-M(NN 18)(B类和E类)和NF-H(SMI 31)(C类和F类). 白色箭头B类,C类,E类、和F类指向运动神经元的核膜。相比之下过度表达hNF-H转基因小鼠的脊髓用作阳性对照组显示在运动神经元胞体周(G–I型). [条形图=(我)50微米]
SOD1核周NF免疫检测G37R(G37R)和SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠。两个SOD1g37转和SOD1标准g37转;TH小鼠的免疫组织化学染色显示带有NF-M抗体的脊髓(NN 18)(B类和D类)和NF-H(SMI 31)(A类和C类). (巴=15μm)
增加轴突中的NF密度不会加剧由以下原因引起的疾病突变体SOD1G37R(G37R). (A类)的横截面来自7个月大的hNF-H或hNF-L转基因小鼠的脊髓。这个hNF-H的过度表达导致神经元中NF大量积累周核(左侧,白色箭头)。相反,hNF-L转基因小鼠不会产生这种NF积累(赖特). (巴=25μm)(B类)电子显微镜显示轴突NF含量增加约50%7个月大的SOD1的运动轴突G37R(G37R)小鼠过度表达hNF-L型(赖特)与年龄匹配的轴突相比SOD1标准G37R(G37R)老鼠(左侧). (巴=100 nm。)(C类)表达SOD1标准G37R(G37R)单独或与hNF-L转基因一起使用。这个转基因小鼠的存活概率是他们的年龄以周为单位。hNF-L的过度表达增加了轴突NF含量≈50%而不改变轴突口径加速SOD1引起的疾病G37R(G37R).
SOD1的寿命G37R(G37R)不受减少轴颈口径。
图。显示了SOD1标准G37R(G37R)野生型NF和TH小鼠(第29行)背景。SOD1G37R(G37R)老鼠(n个=17)作为对照显示平均寿命为50.6±2.8周,中位生存概率为51.0周。中位数寿命概率是指存活率为50%。SOD1G37R(G37R);TH小鼠(n个=12)的平均寿命为51.8±4.0周,平均寿命为52.5周。表总结了生活的中位数概率和平均寿命以及每个的标准偏差基因型。这些结果表明SOD1标准G37R(G37R)小鼠不受减少的TH背景中NF含量水平和口径减少。
减少轴突口径并不能延长SOD1标准G37R(G37R)老鼠。表达SOD1标准G37R(G37R)在野生型NF背景中或在每一个NF基因(TH)的一个等位基因的破坏产生了相似的存活率曲线。转基因小鼠的存活概率绘制为以周为单位的年龄功能。
表2
SOD1的寿命G37R(G37R)有一个等位基因的小鼠每个NF基因或hNF-L被破坏过度表达
基因型 | 平均寿命,周 | 寿命概率中位数,周 |
---|
SOD1标准g37转(n个=17) | 50.6 ± 2.8 | 51 |
SOD1标准G37R(G37R);TH公司(n个= 12) | 51.8 ± 4.0 | 52.5 |
SOD1标准g37转(n个= 20) | 52.5 ± 3.0 | 52.5 |
SOD1标准G37R(G37R);hNF-L型(n个=17) | 53.9 ± 1.4 | 54 |
比较运动轴突的选择性易损性变性后,我们计算了轴突的数量并测量了它们的管径SOD1的L5腹根G37R(G37R)和SOD1标准G37R(G37R);7月龄和末期的TH小鼠疾病。7个月大时,SOD1G37R(G37R);TH小鼠(n个=3)有831±91个轴突,而SOD1标准G37R(G37R)老鼠(n个=4)有824±66(表). 因此,在这个年龄段,也有类似的损失这两种小鼠的运动轴突。如图所示。B类,范围内的大口径轴突优先丢失距离SOD1的L5腹根5-9μmG37R(G37R)老鼠(n个=3)7个月大。在7个月大的时候SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠(n个=3)大口径轴突也是退化的轴突,尽管它们口径大大缩小到1至5微米范围。因此,降低危险运动神经元的轴突口径并没有保护它们免受突变SOD1的毒性。这是进一步的通过对L5腹根轴突的检查证实疾病。在最后阶段,SOD1g37转;TH和SOD1标准G37R(G37R)小鼠表现出相似数量的轴突和口径分布(图。C类和表). 这个SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠(n个=3)有327±14轴突,而SOD1G37R(G37R)老鼠(n个=3)有341±18(表). 我们的解释是运动神经元具有大口径轴突尽管口径很大,但仍面临突变SOD1毒性的风险减少。因此,SOD1中的轴突G37R(G37R);TH小鼠不需要高NF含量和正常轴突口径面临风险。特别引人注目的是,在最后阶段SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠表现出,像SOD1标准G37R(G37R)小鼠的轴突只有≈200个1至2微米口径,尽管其轴突的初始数量范围更大(≈350轴突;见图。A类).
SOD1引起的疾病G37R(G37R)小鼠未被激活更高的NF密度。
进一步研究NFs在以下疾病中的作用SOD1标准g37转,我们匹配了SOD1G37R(G37R)人NF-L转基因纯合小鼠(hNF-L+/+),其运动神经元不显示与hNF-H过表达小鼠相比,核周NFs(图。A类,白色箭头)。什么时候?与SOD1相比g37转鼠标(图。B类左侧)、SOD1G37R(G37R);hNF-L+/-小鼠轴突中NF含量增加约50%,没有变化轴突口径(图。B右侧和参考。36). 图。C类显示了这些小鼠的生存曲线。SOD1标准G37R(G37R)老鼠(n个=20)展示平均寿命52.5±3.0周,中位寿命概率为52.5周,而SOD1G37R(G37R)过度表达hNF-L的小鼠(n个=17)表现出平均水平寿命为53.9±1.4周,平均寿命概率为54.0周(表). 因此,增加轴突中NF的密度未加重SOD1引起的疾病G37R(G37R).
讨论
这里的结果表明,高NF负荷和大口径轴突不能解释选择性脆弱性运动神经元对家族性ALS突变SOD1的毒性。许多行有证据表明,轴突的口径有助于肌萎缩侧索硬化症运动神经元易变性。这很好确定大的有髓轴突在ALS患者的腹侧根,而小轴突则得以保留(1,8–10). 对大轴突选择性缺失的一种有利解释NF在大轴突中更为丰富,可能代表氧化损伤目标,可能导致疾病(有关审查,请参阅参考。1).体外研究表明NF-L蛋白可能是酪氨酸硝化的靶点突变SOD1增强过氧亚硝酸盐的使用(37). 这导致了硝化的NF-L可能影响NF组织并引发有害的核因子在轴突中积聚。NF-L的锌螯合性能最近有人提出另一种可能的解释高NF含量的有害影响。NF-L蛋白可能竞争带SOD1用于锌粘合(37),发现缺锌SOD1培养中诱导运动神经元死亡(38). 轴突NFs的观点可能导致运动神经元在SOD1介导的疾病与缺乏NF-L使过度表达这两种蛋白的小鼠寿命延长20%SOD1标准G85R型(31)或SOD1G37R(G37R)(未发布的结果)。然而,这些实验很难解释为NF-L中断可能产生有益影响核周NF-H和NF-M蛋白水平的增加而不是轴突中NF的耗竭。例如SOD1中的人NF-H蛋白G37R(G37R)小鼠诱导核周NF大量积累,具有显著的保护作用(32).
这里描述的TH小鼠提供了NF降低的小鼠模型正常人轴突口径的含量和减少无变化亚单位化学计量和NF分布或其他水平细胞骨架蛋白。以前有关于鼠标模型的报告轴突口径减少,但这些小鼠也表现出形态学和病理变化,如核周NF水平升高蛋白质、树突状磨损和其他使结果解释复杂化的细胞骨架蛋白(13,16,19,20,39–44). 通过破坏每个NF基因的一个等位基因可以保持正常亚单位的化学计量和完整性核因子网络。因此,核因子在核周没有隔离TH小鼠中出现蛋白质。
TH背景小鼠在NF含量和大轴突口径的相应减少。如图所示。L5中有髓大轴突的管径通常出现在5-9μm范围内的腹根转移到1至5μm范围内的尺寸。基于轴突表达SOD1标准G93A公司突变体,Kong等。(45)最近提出存在一个选择性脆弱性阈值4~5μm口径的运动轴突变性。有趣的是,轴切断术可以减少运动神经元在SOD1疾病的末期G93A公司老鼠(45).因为所有存活的运动轴突的直径都小于4.5μm,这导致假设了一个明显的漏洞阈值与轴突大小相关(45). 然而,这个建议不是得到了本文结果的支持。尽管事实上SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠有80%的腹根轴突直径低于假定的脆弱性阈值时寿命与SOD1相当G37R(G37R)老鼠有正常NF水平和轴突口径(图。). 此外,数量和疾病末期存活轴突的分布口径在SOD1中相同G37R(G37R)和SOD1标准G37R(G37R);TH小鼠(图。C类). 这些结果表明,TH小鼠轴突口径的减少并没有缓解运动神经元在以下疾病中的退化风险突变SOD1。其他机制可以解释轴切断后运动轴突的阻力SOD1标准G93A公司老鼠(45). 例如,星形胶质细胞和表达突变SOD1小鼠的小胶质细胞活化(26–28,46)5月提高脊髓细胞因子水平。最近的一项研究表明对脊髓挫伤后急性炎症和神经胶质增生的治疗作用脊髓和轴切面神经核(47).
我们的数据表明,高NF含量不能解释突变体诱发疾病中运动神经元的选择性易损性然而,这并不意味着NF蛋白不参与在ALS中。某些ALS患者NF-H基因突变的发现(21–23)以及一些夏科特-玛丽-图特患者的NF-L突变疾病(48)为NF参与神经退行性疾病。此外,我们最近的研究运动神经元病小鼠模型强调神经营养因子的重要性NF蛋白的亚单位化学计量和与外周蛋白,一种发现于运动神经元(49). 我们发现NF-M和NF-H蛋白,即使在低水平,可与外周蛋白相互作用形成有害内含物与人类ALS相似的尸体(50,51). 此外过度表达外周蛋白的转基因小鼠运动神经元死亡由NF-L缺乏引起,这是一种与人类ALS相关的现象(52). 据我们所知,外周蛋白与NF共同表达成人蛋白质是运动神经元的一个独特特征。这个特征,这构成了发展毒性IF的风险包容性主体,可能在一定程度上导致选择性脆弱性肌萎缩侧索硬化症的运动神经元。