科學(xué)家發(fā)現(xiàn)與阿爾茨海默病相關(guān)的“超級傳播”蛋白

一項新的研究使用強大的成像技術(shù)揭示了阿爾茨海默病相關(guān)蛋白質(zhì)的一個亞群傳播得特別迅速。這些“超級傳播者”可能有助于解釋為什么天然存在的 β 淀粉樣蛋白的異常團塊會隨著使人衰弱的疾病進展而增加。

“這項工作使我們離更好地了解這些蛋白質(zhì)如何在腦組織中傳播又近了一步阿爾茨海默病疾病，”解釋來自瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室 （EMPA） 的分子物理學(xué)家 Peter Nirmalraj。

迄今為止，從我們大腦中混亂的分子纏結(jié)中撬開阿爾茨海默病神經(jīng)損傷的直接原因已被證明是極其困難的。β 淀粉樣蛋白斑塊是疾病的原因還是癥狀也仍有待商榷.

實驗室研究發(fā)現(xiàn)沒有證據(jù)表明這些蛋白質(zhì)直接損害腦細胞，針對這些蛋白質(zhì)的治療具有未證明有效.

研究今年發(fā)布表明，雖然斑塊本身可能不會直接導(dǎo)致神經(jīng)元損傷，但與它們纏結(jié)的其他分子可能是原因。無論如何，了解 β 淀粉樣蛋白過度生長背后的機制仍可能帶來更好的治療方法。

在他們的新研究中，愛爾蘭利默里克大學(xué)的 Nirmalraj 和同事使用強大的新技術(shù)來觀察淀粉樣蛋白 β 如何結(jié)合在一起形成長鏈原纖維，最終形成纏結(jié)的團塊。

該團隊在鹽溶液中觀察到了這種活動，他們指出，與其他實驗室成像條件相比，鹽溶液更接近我們大腦中的自然環(huán)境。

“傳統(tǒng)方法，例如基于染色技術(shù)的方法，可能會改變蛋白質(zhì)的形態(tài)和吸附位點，因此無法以自然形式對其進行分析，”Nirmalraj指出.

在原子力顯微鏡讓研究人員窺探到了一些不尋常的事情。

β 淀粉樣蛋白的特定風(fēng)味折疊方式使它們的邊緣具有額外的反應(yīng)性，如上圖的明亮區(qū)域所示。這意味著它們更容易積累自己的額外組成部分——比其他類型的 β 淀粉樣蛋白更快地將它們的線狀原纖維延伸到大腦中。

“一小群表現(xiàn)出較高表面催化活性的原纖維被鑒定為超級傳播者，”該團隊在他們的論文中寫道.

這些超級傳播因子，即 β 淀粉樣蛋白 42，只有在產(chǎn)生初始 β 淀粉樣蛋白原纖維后才會形成二級結(jié)構(gòu)（見下圖）。

Nirmalraj 和團隊闡明了這些蛋白質(zhì)團塊的形狀和大小，但其結(jié)構(gòu)的細節(jié)尚未解決。這些詳細信息包括 β 淀粉樣蛋白 42 是否以及如何與其他 β 淀粉樣蛋白在化學(xué)上不同，以及哪些化學(xué)成分驅(qū)動這些二級結(jié)構(gòu)的生長。

以前的研究發(fā)現(xiàn)β 淀粉樣蛋白聚集體在大腦中，人們患有越來越痛苦的癥狀例如記憶力減退、沖動行為、焦慮和困惑。這仍然只是一種關(guān)聯(lián)，癡呆中腦損傷的直接機制尚不清楚。

幾十年來發(fā)生了巨大的變化在大腦中和身體發(fā)生神經(jīng)退行性變的人。因此，還有其他理論也需要繼續(xù)探索，例如阿爾茨海默氏癥作為一種自身免疫性疾病.

這項研究發(fā)表在科學(xué)進展.

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