山梨醇脱氫酶(sorbitol dehydrogenase,SORD)基因的雙等位基因突變已被確定為常染色體隱性Charcot-Marie-Tooth病2型(CMT2)和遠端遺傳性神經病最常見的病因之一,統稱為SORD缺陷。這些突變導致山梨醇脱氫酶活性喪失;山梨醇脱氫酶是葡萄糖代謝多元醇通路中的關鍵酶,其活性缺失會導致患者來源的成纖維細胞中山梨醇顯著積累。然而,SORD功能障礙如何驅動軸突變性退化的機制仍知之甚少,而且穩健的人源SORD缺陷運動神經元(MNs)體外模型仍然缺乏。
為彌補這一空白,我們建立了一種人源SORD缺陷體外模型:從攜帶SORD雙等位基因突變(SORDc.757delG/c.316_425+165del)的受累個體成纖維細胞,以及未受累的雜合攜帶者(SORDc.757delG/wt和SORDwt/c.316_425+165del)成纖維細胞中生成誘導多能幹細胞(iPSCs)。隨後,這些iPSCs被分化為運動神經元前體細胞(MNPs)和運動神經元(MNs)。
對SORD缺陷人源細胞(包括成纖維細胞、MNPs和MNs)的綜合分析顯示,線粒體區室存在顯著的結構和功能異常,其特徵為線粒體碎片化和質子泄漏增加。重要的是,來源於另外兩名攜帶SORD突變(SORDc.757delG/c.757delG)且彼此無關患者的成纖維細胞進一步證實,SORD缺陷與線粒體表型相關。
在分子水平上,SORD缺陷導致多元醇通路中另一種關鍵酶——醛糖還原酶(AR)上調,從而破壞細胞氧化還原穩態並增加氧化應激。與這些改變一致,來源於CMT2/SORD患者的MNs表現出明確的神經退行性特徵,包括神經突分支和突觸結構的嚴重缺陷,最終損害神經元連接性。
值得注意的是,AR的藥理學抑制可有效挽救線粒體功能障礙和神經元結構缺陷,這支援將AR作為多元醇通路相關神經病(如CMT2/SORD和糖尿病性神經病)的一種有前景的治療靶點。
📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.13.724849v1?rss=1
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