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.2011年;8(4):262-74.
doi:10.1159/000321547。 Epub 2010年12月3日。

基于TDP-43的神经变性动物模型:对ALS病理和病理生理学的新见解

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基于TDP-43的神经变性动物模型:对ALS病理和病理生理学的新见解

伊加·韦戈泽夫斯卡等。 神经变性疾病. 2011.

摘要

肌萎缩侧索硬化(ALS)和额颞叶退行性变(FTLD)之间的临床和病理重叠表明这些疾病具有共同的潜在机制,TDP-43内含物是ALS和FTLD的关键病理特征的发现强调了这一点。这一发现,结合ALS中TDP-43突变的鉴定,直接暗示了该DNA/RNA结合蛋白在ALS和FTLD疾病发病机制中的作用。然而,许多关键问题仍然存在,包括TDP-43的正常功能是什么,以及疾病相关突变是否在细胞核、细胞质或两者中产生毒性。此外,尽管病理性TDP-43内含物明显与多种形式的神经退行性变相关,但TDP-43聚集是否是ALS、FTLD和其他疾病发病机制中的关键步骤仍有待证实。本综述将比较最近开发的许多TDP-43相关神经退行性变动物模型的特征,并讨论它们如何有助于我们了解人类ALS和FTLD的发病机制。

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图1
图1
ALS和FTLD中TDP-43的病理学和遗传学。ALS患者脊髓运动神经元细胞质中的骨架样TDP-43内含物,核染色正常。照片由奈杰尔·凯恩斯博士提供。b条ALS和FTLD中受影响神经元的TDP-43病理学示意图。通常,TDP-43以全长蛋白的形式存在于细胞核中。在ALS和FTLD患者中,蛋白内含物主要出现在胞浆中,核染色消失。这与Western blotting上观察到的裂解和磷酸化C末端片段的存在相关(c(c)).d日TDP-43的折线图显示了RNA结合基序(RRM1和RRM2)、核定位信号(NLS)、核输出信号(NES)以及C末端朊蛋白相关域中ALS/FTLD相关突变(箭头)的位置。
图2
图2
TDP-43和SOD1表达水平与ALS特征发展之间关系的示意图(表型)。低水平的TDP-43产生很少或没有可检测的表型。在表达阈值约为内源性水平的3倍时,小鼠开始出现ALS和FTLD病理学特征。尽管ALS相关突变体似乎比野生型蛋白更具毒性,但鉴于用于制造现有小鼠系的不同启动子的混合物,这仍需要仔细检查。就SOD1而言,产生毒性需要更高的水平(~20倍);然而,突变型和野生型SOD1之间的毒性差异更为明显。

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