加州大学欧文分校的研究人员发现了一种意外的分子合作关系,这重塑了科学家们对阿尔茨海默病中脑炎症发生机制的理解。
在今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究中,由加州大学欧文分校健康事务副校长Steve Goldstein博士和助理研究员Ruiming Zhao领导的科学家团队发现,淀粉样前体蛋白(在阿尔茨海默病中以形成淀粉样斑块的β肽来源而闻名)与人脑免疫细胞(称为小胶质细胞)中的电压门控质子通道形成了结构和功能复合物。
这一发现表明,已被研究数十年的Hv1受体通道的组成与之前理解的不同。Hv1通道和淀粉样前体蛋白的组装改变了通道的工作方式并改变了其药理特性。虽然Hv1通道在全身许多组织中都很重要,但这项研究重点关注它们在大脑中的功能,它们在大脑中影响阿尔茨海默病的神经炎症和神经退行性变。
该研究部分得到了美国国立卫生研究院和治愈阿尔茨海默病基金会的支持。
研究表明,当淀粉样前体蛋白或其C99跨膜片段与Hv1通道结合时,它们会增强质子电流并促进从人诱导多能干细胞衍生的小胶质细胞释放炎症介质。相反,当淀粉样前体蛋白的表达减少时,通道活性和炎症分子的产生会急剧下降。
研究团队还发现,与早发性阿尔茨海默病相关的两种淀粉样前体蛋白突变进一步提高了通道活性,超出了正常水平,为在这些患者中观察到的炎症加剧提供了可能的解释。
Hv1长期以来一直被认为控制免疫细胞中的炎症,但发现APP(阿尔茨海默病病理核心的一种蛋白质)直接修改其行为是完全出乎意料的。这一发现令人兴奋,因为它开始解释为什么Hv1通道在健康状态下在不同组织中以不同方式运作,这是我们有效靶向治疗疾病所需的信息。
研究高级作者Steve Goldstein博士
其他作者还包括Punyanuch Sophanpanichkul、Jean Paul Chadarevian、Yiwen Ding、Mathew Blurton-Jones、Hui Dai、Maha Nayak和Hayk Davtyan。
这项工作是加州大学欧文分校神经生物学与行为学系的Zhao-Goldstein实验室和Blurton-Jones实验室、记忆障碍和神经疾病研究所以及Sue & Bill Gross干细胞研究中心之间的合作成果。
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