淀粉样斑块:depositphotos.com
今年11月,我将年满84岁。根据统计数据,在78至84岁的人群中,约有13%(约每7.5人中有1人)已患有痴呆症;而在84至89岁的人群中,这一比例上升到五分之一。对我们这些老年人来说,痴呆症可能是最令人恐惧的健康问题。因此,我密切关注着科学界在寻找阿尔茨海默病病因和治疗方法方面的进展。
到目前为止,研究结果令人失望。痴呆症的特点是大脑中形成斑块——一种称为β-淀粉样蛋白(或a-beta)的蛋白质,它堵塞大脑,扰乱我们860亿神经元之间的数万亿突触(连接)。这些连接赋予我们记忆、推理、逻辑和语言能力。当这些连接被破坏时,就像打开笔记本电脑并拔出芯片一样。
今日的Science Daily引用了一项带来希望的新研究。以下是摘要:
"加州大学河滨分校的科学家们可能发现了阿尔茨海默病背后的隐藏触发因素。淀粉样斑块可能并非根本原因,β-淀粉样蛋白似乎会干扰tau蛋白——一种帮助神经元正常运作的蛋白质。这种干扰可能会引发损伤,最终导致该疾病最明显的脑部变化。"研究人员发现,β-淀粉样蛋白可以将tau蛋白从神经元内的关键结构中挤出,可能在斑块成为问题之前就扰乱脑细胞。
"多年来,阿尔茨海默病研究主要集中在β-淀粉样蛋白(a-beta)上,这种蛋白质会在患者大脑中形成团块。这一观点得到了支持,因为增加a-beta水平的遗传突变可导致早发性阿尔茨海默病。然而,尽管进行了数千项旨在清除a-beta的临床试验,这些治疗方法大多未能阻止疾病发展或逆转病情。科学家们也早就知道,另一种名为tau的蛋白质会在阿尔茨海默病患者的大脑中积累。一直不确定的是tau和a-beta之间的确切联系。'除了痴呆症状外,阿尔茨海默病的诊断还需要大脑中同时存在a-beta和tau的积累,'加州大学河滨分校(UCR)化学教授、研究主要作者Ryan Julian说,'但许多实验室只关注其中一种蛋白的作用,而忽视了另一种。'这项发表在《美国国家科学院院刊》Nexus上的新研究指出,这两种蛋白质之间存在直接相互作用。"
Thomas A Shoff, Maxence Derbez-Morin, Peishan Cai, Ryan R Julian. 连接β-淀粉样蛋白和tau的微管连接:阿尔茨海默病根本原因的简单统一理论。PNAS Nexus, 2026; 5 (3) DOI: 10.1093/pnasnexus/pgag034
研究人员是如何取得这一突破的?我首先需要定义"微管":微管、微丝和中间丝是构成真核细胞细胞骨架的三种主要蛋白质纤维网络。"它们共同为细胞提供物理结构、内部组织和移动能力。"微管对大脑健康至关重要。它们帮助神经元在脑细胞内接收和运输重要的能量和营养。
"研究团队注意到,tau中负责附着在微管上的部分在大小和结构上与a-beta非常相似。这一观察使他们怀疑a-beta是否也能与微管结合。为了进行研究,科学家们在a-beta上附着了荧光标记。通过追踪其运动和光发射的变化,他们能够确定蛋白质何时附着在微管上。他们的实验表明,a-beta和tau以相似的强度与微管结合。因此,当a-beta在神经元内积累时,可能会将tau从其正常位置挤出。'我们的研究表明,β-淀粉样蛋白和tau在微管上竞争相同的结合位点,a-beta可能会阻止tau正常发挥功能,'Julian说。"
那么,这意味着什么?这对可能的阿尔茨海默病药物意味着什么?
"研究人员可能不应该仅仅专注于清除蛋白质团块,而应该针对a-beta和微管之间的相互作用。另一个潜在的策略是增强细胞清除a-beta的能力,防止其在神经元内积累。Julian认为,这一发现有助于将阿尔茨海默病研究中许多先前看似不相关的观察结果联系起来。"
"这一想法有助于解释许多先前看似不相关的结果,"Julian说,"它让我们更清楚地了解神经元内部可能出现的问题,以及新治疗方法可能从哪里开始。"
作者简介:Technion(以色列理工学院)荣誉教授;1984-2003年MIT Sloan(麻省理工学院斯隆管理学院)暑期客座教授;著有14本书籍,包括《破解创造力密码》(2014年);行为经济学促进学会(SABE)创始人;Coursera在线4门课程专业讲师,累计注册学生65,000人。
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