Suppr超能文献

激活脊髓性肌萎缩症中的 ATF6 通过 IRE1α-XBP1 通路促进 SMN 表达和运动神经元存活。

Activating ATF6 in spinal muscular atrophy promotes SMN expression and motor neuron survival through the IRE1α-XBP1 pathway.

机构信息

Université Paris cité and Inserm UMR_S1124, Paris, France.

Université d'Evry-Val-d'Essonne and Inserm UMR 861, I-STEM, AFM, Corbeil-Essonne, France.

出版信息

Neuropathol Appl Neurobiol. 2022 Aug;48(5):e12816. doi: 10.1111/nan.12816. Epub 2022 Mar 30.

Abstract

AIM

Spinal muscular atrophy (SMA) is a neuromuscular disease caused by survival of motor neuron (SMN) deficiency that induces motor neuron (MN) degeneration and severe muscular atrophy. Gene therapies that increase SMN have proven their efficacy but not for all patients. Here, we explored the unfolded protein response (UPR) status in SMA pathology and explored whether UPR modulation could be beneficial for SMA patients.

METHODS

We analysed the expression and activation of key UPR proteins by RT-qPCR and by western blots in SMA patient iPSC-derived MNs and one SMA cell line in which SMN expression was re-established (rescue). We complemented this approach by using myoblast and fibroblast SMA patient cells and SMA mouse models of varying severities. Finally, we tested in vitro and in vivo the effect of IRE1α/XBP1 pathway restoration on SMN expression and subsequent neuroprotection.

RESULTS

We report that the IRE1α/XBP1 branch of the unfolded protein response is disrupted in SMA, with a depletion of XBP1s irrespective of IRE1α activation pattern. The overexpression of XBP1s in SMA fibroblasts proved to transcriptionally enhance SMN expression. Importantly, rebalancing XBP1s expression in severe SMA-like mice, induced SMN expression and spinal MN protection.

CONCLUSIONS

We have identified XBP1s depletion as a contributing factor in SMA pathogenesis, and the modulation of this transcription factor proves to be a plausible therapeutic avenue in the context of pharmacological interventions for patients.

摘要

目的

脊髓性肌萎缩症(SMA)是一种由运动神经元存活(SMN)缺乏引起的神经肌肉疾病,导致运动神经元(MN)变性和严重的肌肉萎缩。增加 SMN 的基因疗法已被证明有效,但并非对所有患者都有效。在这里,我们研究了 SMA 病理中的未折叠蛋白反应(UPR)状态,并探讨了 UPR 调节是否对 SMA 患者有益。

方法

我们通过 RT-qPCR 和 Western blot 分析了 SMA 患者诱导多能干细胞衍生 MN 中和一个重新建立 SMN 表达的 SMA 细胞系(挽救)中关键 UPR 蛋白的表达和激活。我们通过使用肌母细胞和成纤维细胞 SMA 患者细胞以及不同严重程度的 SMA 小鼠模型补充了这种方法。最后,我们测试了 IRE1α/XBP1 途径恢复对 SMN 表达和随后的神经保护作用的体外和体内效应。

结果

我们报告说,未折叠蛋白反应的 IRE1α/XBP1 分支在 SMA 中被破坏,无论 IRE1α 激活模式如何,XBP1s 都被耗尽。XBP1s 在 SMA 成纤维细胞中的过表达被证明可以转录增强 SMN 的表达。重要的是,在严重的 SMA 样小鼠中重新平衡 XBP1s 的表达,诱导 SMN 表达和脊髓 MN 保护。

结论

我们已经确定 XBP1s 的耗竭是 SMA 发病机制的一个促成因素,并且这种转录因子的调节在针对患者的药物干预的背景下被证明是一种可行的治疗途径。

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