臺拉維夫大學（Tel Aviv University）的研究人員開發出創新的研究模型，成功解碼了一種罕見卻嚴重的神經疾病機制。該疾病以癲癇、發育遲緩及智能障礙等症狀為特徵。
此項研究由臺拉維夫大學生命科學院院長Abdussalam Azem教授引領，與該校生命科學院神經生物學、生物化學與生物物理學系及神經科學研究所，以及以色列本-古里安大學健康科學院、以色列理工學院、美國亞特蘭大艾默利大學（Emory University）等單位合作完成。研究結果發表於國際期刊《eLife》。
TIMM50突變與罕見腦部疾病的關聯
Azem教授解釋：「我們研究的疾病是由TIMM50蛋白突變引起的，該蛋白在將其他蛋白質輸送至被視為細胞「能量工廠」的粒線體中扮演重要角色。人類粒線體中大約有1,500種蛋白質（約占人體所有蛋白質的10%），但僅有約13種蛋白質是在粒線體內部自行生成，其餘的蛋白質需藉由各式機制從外部輸入。近年來，研究發現TIMM50蛋白的突變會導致粒線體無法輸入約800種蛋白質，引發嚴重且罕見的神經疾病，並出現癲癇、發育遲緩及智能障礙等症狀。」
Ashery教授補充道：「過去數十年來，蛋白質輸入粒線體的機制已被廣泛研究，但TIMM50突變對腦細胞的影響從未被深入探討過。為了首次研究此現象，我們利用小鼠神經元創建了一種創新模型，模擬由TIMM50蛋白突變引發的疾病。在該研究中，我們大幅降低了小鼠腦細胞中的TIMM50蛋白表現，並觀察其對細胞的影響。」
蛋白質缺陷如何將能量損失與癲癇相關聯？
參與研究的博士生Paz解釋：「TIMM50蛋白功能受損導致了兩個主要現象：首先，神經元的能量生成顯著下降，這可以解釋疾病中的發育問題；其次，動作電位的頻率顯著增加。動作電位（action potentials）是神經元間傳遞訊息的電信號，其頻率增加通常與癲癇有關。我們認為這種變化主要是由於兩種鉀通道蛋白嚴重受損所引起的。鉀離子失衡可能導致致命的情況，例如心律不整、心搏停止及肌無力，甚至可能引發癱瘓。這些鉀通道蛋白或許可作為未來藥物治療的潛在標靶。」
Azem教授總結道：「我們的研究解碼了一種將蛋白質送入粒線體的蛋白質突變所引發的嚴重且罕見神經疾病機制。理解該機制是邁向治療的重要一步，因為這能促使針對特定問題的藥物開發。此外，我們創建了一個基於小鼠神經元的全新研究模型，大幅推動對腦細胞中蛋白輸入粒線體機制的研究。我們相信，結合我們的發現及創新模型，未來將能促進更多更深入的研究，並針對類似粒線體功能障礙機制的各種神經疾病，開發新型治療方式。」
資料來源：
https://english.tau.ac.il/research/decoding-brain-disease
