几十年来,阿尔茨海默病的研究一直集中在A-beta和tau淀粉样蛋白之间的斗争上,这两种蛋白都能杀死神经元并影响大脑的功能。然而,一项新的研究表明,这些粘性脑斑块可能并不是单独起作用的。
约翰霍普金斯大学的研究人员在老鼠体内发现了超过200种错误折叠的蛋白质,这些蛋白质可能与年龄相关的认知衰退有关。
这一发现可能会为寻找新的治疗靶点和治疗方法铺平道路,从而为数百万65岁以上患有阿尔茨海默病、痴呆症或其他夺走他们的记忆和独立性的疾病的人提供缓解。
"淀粉样蛋白是畸形蛋白质的堆积物。它们又大又丑,在显微镜下很容易看到,所以引起我们的注意是有道理的。但我们看到数百种蛋白质以不形成淀粉样蛋白的方式错误折叠,但似乎仍然影响大脑的功能,"研究脑分子在衰老过程中如何变化的化学和蛋白质科学家Stephen Fried助理教授说道。"我们的研究表明,淀粉样蛋白只是冰山一角。"
这项结果今天发表在《Science Advances》杂志上。
为了了解老年大脑在精神敏锐和出现衰退之间的分子差异,Fried和他的团队研究了17只2岁的老鼠,它们是在同一个群体中长大的。其中7只在记忆和解决问题测试中表现不佳,被认为认知受损,而另外10只的表现则与6个月大的老鼠一样好。
研究人员随后测量了海马体中的超过2500种蛋白质,海马体是大脑中与空间学习和记忆有关的部分。这是科学家首次能够确定大量蛋白质中个别蛋白质是否变形或折叠错误,使研究人员能够算出哪些蛋白质在所有老鼠中都错误折叠,并与一般衰老有关,而哪些蛋白质仅在认知受损的老鼠中错误折叠。
在认知受损的老鼠中有超过200种蛋白质错误折叠,而在认知健康的老鼠中保持其形状。研究人员表示,这些发现表明,其中一些蛋白质正在导致认知衰退。
错误折叠的蛋白质无法执行细胞正常运作所需的任务,因此细胞拥有一种自然的监控系统,可以识别并摧毁这些行为不当的蛋白质。以前,研究人员认为错误折叠的蛋白质,特别是A-beta和tau蛋白质,只有在它们聚集成淀粉样蛋白时才会造成破坏。
"我们认为有很多蛋白质可以错误折叠,不形成淀粉样蛋白,但仍会带来问题。这表明这些错误折叠的蛋白质有办法逃避细胞内的监控系统。"
Stephen Fried,化学助理教授和蛋白质科学家
但这些错误折叠的蛋白质是如何溜过细胞安全系统的仍然是个谜。
接下来,该团队计划在高分辨率显微镜下观察错误折叠的蛋白质,以更详细地了解它们的变形在分子层面的样子。
"我们很多人都经历过亲人或亲属变得不再能完成那些需要认知能力的日常任务,"Fried说。"了解大脑中实际发生的物理过程可以带来更好的治疗方法和预防措施。"
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