最近发表在《自然代谢》杂志上的一项研究揭示了一种罕见的儿童神经退行性疾病(称为线粒体烯酰还原酶蛋白相关神经退行性变(MEPAN)综合征)的致病机制。

该研究由贝勒医学院特聘服务教授、德克萨斯儿童医院 Jan and Dan Duncan 神经学研究所 (Duncan NRI) 神经遗传学系主任 Hugo J. Bellen 博士和医学博士 Debdeep Dutta 领导。贝伦实验室博士后研究员。

Duncan NRI 团队发现，在这种疾病的患者和动物模型中，大量神经元因神经酰胺过度积累和铁代谢缺陷而亡，而铁代谢缺陷是线粒体脂肪酸合成中断造成的。它是第一个提供线粒体脂肪酸合成破坏、铁和神经酰胺代谢破坏与神经之间的机制联系的研究。

脂肪酸是我们体内复杂脂质的基本组成部分。在包括人类在内的大多数多细胞生物体中，脂肪酸的主要部分是在细胞质中合成的，细胞质是填充大部分细胞的凝胶状液体。20 世纪 80 年代末，人们发现一小部分脂肪酸也在线粒体中合成，线粒体充当细胞的能量发生器。

2016 年，线粒体烯酰辅酶 A 还原酶 (MECR) 基因突变被确定为 MEPAN 综合征的病因，这是一种罕见的神经系统疾病，其特征是进行性运动问题，如肌张力障碍、言语问题和视力丧失，最终导致失明。MECR 基因编码一种酶，可催化线粒体脂肪酸合成的最后一步，但人们对破坏该基因影响神经元稳定性和功能的确切机制知之甚少。

“为了破译当 MECR 基因被破坏时哪些生物过程和途径会出错，我们使用 CRISPR 技术删除了果蝇中的这个基因，”贝伦大学发育生物学教授 Bellen 博士说。