一项新研究正在质疑阿尔茨海默病研究中最为广泛接受的观点——该疾病可能并非始于脑部斑块。
加州大学河滨分校(UCR)的研究人员表示,最早的变化可能发生在神经细胞内部,其中两种关键蛋白质似乎会相互干扰。
多年来,研究重点一直集中在β-淀粉样蛋白(a-beta)上,因为它会在阿尔茨海默病患者的大脑中形成团块。这一联系似乎得到了有力支持,特别是因为已知会增加β-淀粉样蛋白水平的基因突变会导致早发型阿尔茨海默病。
然而,通过清除这些团块来治疗阿尔茨海默病的尝试大多不成功,数千次试验未能阻止或逆转疾病进展。
印第安纳康复中心首席医疗官迈克尔·凯恩向《新闻周刊》表示,这项研究的发现不应被视为完全否定淀粉样蛋白理论,而应被视为对其的完善。
"我认为这些发现并非拒绝淀粉样蛋白理论,而是可能揭示了β-淀粉样蛋白和tau蛋白之间的联系,"他说。
β-淀粉样蛋白与tau蛋白之间的联系
科学家早就知道另一种蛋白质tau也参与其中。在被诊断为阿尔茨海默病的人的大脑中,β-淀粉样蛋白和tau都会积累,但它们如何相互关联一直不明确。
"除了痴呆症状外,阿尔茨海默病的诊断还需要大脑中存在β-淀粉样蛋白和tau蛋白的积累,"该研究的主要作者、UCR化学教授瑞安·朱利安表示,"但许多实验室只关注其中一种蛋白的作用,而忽略了另一种。"
这项发表在《美国国家科学院院刊》Nexus上的新研究,观察了当这两种蛋白质同时存在于同一个细胞内时会发生什么。
凯恩表示,这种联系是该研究最重要的方面之一。
"几十年来,β-淀粉样蛋白和tau蛋白一直是阿尔茨海默病研究的核心,但学界一直难以确切解释它们如何相互作用。这项研究为科学家提供了更具体的观察方向,"他说。
神经细胞内部发生的变化
tau蛋白通常支持称为微管的结构,这些微管充当内部通路,帮助神经细胞将必需物质运输到所需位置。
研究人员发现,tau蛋白与这些结构结合的部分与β-淀粉样蛋白非常相似。这种相似性促使他们探究β-淀粉样蛋白是否能以相同方式附着在微管上。
通过使用荧光标记追踪蛋白质,研究团队观察到β-淀粉样蛋白可以以与tau蛋白相似的强度与微管结合。
"我们的研究表明,β-淀粉样蛋白和tau蛋白会竞争微管上相同的结合位点,并且β-淀粉样蛋白会阻止tau蛋白正常发挥功能,"朱利安说。
凯恩表示,这种机制可能代表了比先前认识到的更早的疾病发展阶段。
"损害可能始于更早阶段,细胞的机制开始变得不稳定,"他说。
可能最先发生的干扰
研究人员提出,这种竞争可能是一个重要的早期步骤。
如果β-淀粉样蛋白在神经元内积累,它可能会将tau蛋白从微管上推开。没有tau蛋白在位,细胞的运输系统可能会开始崩溃。
同时,tau蛋白可能会开始改变行为——聚集在一起并移动到通常不会出现的细胞区域。
这指向了对疾病的一种不同思考方式。蛋白质积累本身可能并非起始原因,而这两个过程可能是细胞内部更广泛问题的一部分。
凯恩谨慎地表示,虽然这一解释在生物学上是合理的,但它仍然是一个工作模型。"一个合理的机制并不等同于证明这就是驱动患者阿尔茨海默病的原因,"他说。
年龄因素可能起重要作用
该研究还强调了一个称为自噬的过程,该过程通常会清除细胞中不需要的蛋白质,包括β-淀粉样蛋白。
随着年龄增长,这一过程效率降低,β-淀粉样蛋白可能开始在神经元内积累。这可能会增加它与tau蛋白竞争并干扰正常细胞功能的机会。
未来可能的意义
这些发现可能有助于解释为什么一些早期治疗方法难以产生效果。
它们还表明,未来的研究可能会更密切地关注这些蛋白质如何在细胞内部相互作用,而不仅仅是专注于清除它们已经形成的团块。
朱利安表示,这一想法有助于整合不同领域的研究。
"这一想法有助于理解许多先前看似不相关的结果。它让我们更清楚地了解神经元内部可能出了什么问题,以及新治疗方法可能从哪里开始,"他说。
凯恩表示,该研究可能为科学家指明新型治疗策略的方向,但警告不要过分夸大其即时影响。
"它可能为研究人员指明神经元内部的靶点,例如保护微管或防止β-淀粉样蛋白干扰tau蛋白——但我不会将其描述为即时的治疗突破,"他说。
他补充说,最重要的下一步是确认这一过程是否在人体中发生。
"研究人员需要知道它何时发生,发生在谁身上,以及它是否随着时间推移与记忆力丧失或功能下降相关,"他说。
凯恩还敦促在解读这些发现时保持谨慎。
"这项研究最有用的部分是,它将讨论从我们看到神经元已经受损后的情况,转向更早时期神经元内部可能出了什么问题。更好的治疗方法最终可能就来自这里,"他说。
【全文结束】

