突破性技术绘制阿尔茨海默病中毒性蛋白质生长图谱Breakthrough technique maps toxic protein growth in Alzheimer's Disease - The Tribune

环球医讯 / 认知障碍来源:www.tribuneindia.com以色列 - 英语2025-12-26 00:34:49 - 阅读时长4分钟 - 1548字
以色列与荷兰研究人员联合开发出名为纤维素绘结合纤维素尺的突破性技术,首次实现溶液中τ蛋白淀粉样纤维长度的直接测量,该技术能在纳摩尔浓度下精确量化阿尔茨海默病相关毒性蛋白聚集体的尺寸,为神经退行性疾病的基础研究、药物开发及未来脑脊液生物标志物诊断开辟新路径,解决了长期困扰学界的原位测量难题。
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突破性技术绘制阿尔茨海默病中毒性蛋白质生长图谱

特拉维夫[以色列]12月14日电(亚洲新闻国际/特拉维夫新闻服务):以色列与荷兰研究人员公布了一项新技术,使科学家能够精确测量与阿尔茨海默病相关的毒性蛋白聚集体——这一长期难以实现的突破,或将为研究乃至最终诊断痴呆症开辟新途径。

该技术名为纤维素绘(FibrilPaint)结合纤维素尺(FibrilRuler)检测法,可在溶液中直接测量τ蛋白淀粉样纤维的长度,即使在极低浓度下也能实现。由于这些纤维的积聚与生长与阿尔茨海默病及相关痴呆症密切相关,量化其尺寸的能力代表了该领域的重大进展。

此项研究由耶路撒冷希伯来大学化学研究所的阿萨夫·弗里德勒教授和乌得勒支大学的斯特凡·鲁迪格教授领导,成果发表在同行评审期刊《美国国家科学院院刊》上。

阿尔茨海默病及多种其他神经退行性疾病以脑内τ蛋白异常积聚为特征。τ蛋白本是维持神经细胞结构与功能的正常必需蛋白,但当其形态改变并开始异常聚集时便产生问题。随着时间推移,这些蛋白错误折叠并组装成被认为与疾病进展相关的长链淀粉样纤维。尽管其重要性显著,科学家一直难以在真实生物条件下直接测量溶液中的纤维长度。

"纤维长度不仅是细节问题,更是疾病进程的关键参数,"弗里德勒表示,"此前在溶液中直接测量纤维尺寸极其困难,尤其在真实生物样本的微量浓度下。"

现有技术多依赖显微镜或整体生化方法,需大量样本材料、将纤维移出自然环境或仅提供间接尺寸估算。这些局限使观察纤维生长、断裂或对潜在药物的反应变得困难。

新技术核心在于纤维素绘1——一种经工程改造的22氨基酸短肽,可作为高选择性荧光探针。与传统染料不同,纤维素绘1能紧密结合淀粉样纤维,同时忽略未聚集的单个τ蛋白,使研究人员能在复杂样本中区分有害结构与无害蛋白。

"我们需要像智能钥匙般的探针,"鲁迪格解释道,"它能识别淀粉样纤维(包括早期形态),忽略拥挤的生物环境。纤维素绘1正实现此目标。"

该探针可识别多种τ纤维,包括来自阿尔茨海默病、皮质基底节变性和额颞叶痴呆患者的样本。它还能结合其他疾病相关淀粉样蛋白(如β淀粉样蛋白、α-突触核蛋白和亨廷顿蛋白)形成的纤维,同时对血液血清、细胞裂解液或非淀粉样聚集体的背景结合可忽略不计。

为将选择性探针转化为定量测量工具,研究团队将其与微流体技术"流致分散分析"结合。在纤维素尺检测中,纤维素绘1与溶液中的纤维结合,样本流经微型毛细管。荧光信号在流动中的扩散方式揭示纤维-探针复合物的有效尺寸,使研究人员能直接计算纤维长度。

"这本质上是流体内部的分子标尺,"弗里德勒指出,"我们不再需要将纤维固定在表面或依赖大量材料,可直接在溶液中量化纤维长度。"

团队使用亚微升样本量,成功测量了从仅四层分子到超过1100层分子的τ纤维,即使在纳摩尔浓度下也能实现。研究者称,此前溶液中的淀粉样纤维从未达到如此灵敏度与分辨率。

该技术对阿尔茨海默病及相关痴呆症的基础研究具有即时价值。通过在低浓度复杂生物混合物中直接测量溶液中的τ纤维长度,该方法使科学家能够紧密追踪这些毒性蛋白结构的形成、生长和断裂过程。研究人员现可研究纤维发育的最早阶段,比较不同疾病或患者样本的纤维差异,并观察环境条件如何影响纤维行为——所有操作均在更贴近人体实际的条件下进行。

除基础研究外,该方法还可加速药物开发并指导未来诊断。鲁迪格表示:"长远来看,若我们能直接测量患者材料(如脑脊液)中的淀粉样纤维尺寸,或将获得痴呆症的新生物标志物类型。"

弗里德勒强调,临床应用仍需进一步开发与验证。(亚洲新闻国际/特拉维夫新闻服务)

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