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台日研发人工合成八糖体 可望治疗瘫痪

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【大纪元2019年05月07日讯】(大纪元记者徐翠玲台湾台北报导)中枢神经受损导致瘫痪,往往难以修复。中央研究院基因体研究中心主任洪上程与日本名古屋大学医学院长门松健治跨国研究发现,人工合成的硫酸乙酰肝素(HS)八糖体,可让受损的中枢神经元成功启动修补机制。该研究论文已刊登于国际期刊《自然-化学生物学》(Nature Chemical Biology)。

脊髓神经等中枢神经系统的修复相当棘手,也是目前医学研究尚待解决的问题。研究指出,中枢神经受到重大外力打击时,人体会分泌硫酸软骨素,聚集于受伤的神经轴突(CS),并和受体PTPRσ结合,经催化作用去除细胞质内Cortactin蛋白的磷酸根,进而导致神经轴突末端产生球状凸起物,遏制轴突继续生长,终止神经修复。因此,中枢神经修复的关键为抑制去磷酸根作用。

洪上程研究团队发现,硫酸乙酰肝素和硫酸软骨素的化学结构相近,为了一探硫酸乙酰肝素分子如何与受体PTPRσ作用,以及是否能修复中枢神经元受损的轴突部位,研究团队历经多年时间,开发新的合成途径,成功制备16种不同硫酸根的硫酸乙酰肝素八糖体分子;日本鸟取大学教授田村纯一带领的团队负责合成硫酸软骨素化合物。

门松健治的研究团队则从老鼠身上取得从脊椎延伸到肌肉的中枢神经元背根神经节(DRG),并把切断的DRG分别放到铺了硫酸软骨素化合物、硫酸软骨素与硫酸乙酰肝素化合物培养皿做比较。

研究显示,轴突碰到培养皿内的硫酸软骨素时,硫酸软骨素与PTPRσ结合,移除Cortactin蛋白的磷酸根,便停止生长。加入具有较多硫酸根数量之硫酸乙酰肝素八糖体的培养皿中,轴突能持续生长;没有硫酸根或硫酸根数量少的硫酸乙酰肝素八糖体族,无法让轴突继续生长。

名古屋大学医学院副教授坂元一真指出,此研究发现提供了一个以分子修补神经元的契机,硫酸乙酰肝素或是PTPRσ抑制剂,都可能是未来关键的研发目标。

研究团队表示,糖分子的合成向来具高难度,这类结构复杂的硫酸乙酰肝素寡糖分子的制备更不容易,例如:合成不同硫酸根的硫酸乙酰肝素化合物,需要50多个步骤。未来将朝简化制程、提升效率继续研发。◇

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