来源:
剑桥大学
总结:
研究人员发现,控制阿尔茨海默病发展的蛋白在一个路径上,而且针对该路径的药物可能会是一种治疗此病的方法,可以影响全球四千万人。
该研究结果,今天(4月23日)发表在Cell Report杂志。
来自剑桥大学的科学家们发现,一个被称为淀粉样前体蛋白(APP)的蛋白,分解成被称为β-淀粉样蛋白的有毒蛋白质片段,它会影响到另一个关键蛋白,tau蛋白的变化。虽然这些蛋白质之间的关系,已经在早期的工作中进行了阐述,这次研究确定了它们之间的新的关联,并发现操控APP的分解率,直接关系到tau蛋白水平。
虽不知道到底是什么原因导致了阿尔茨海默病症,已知的是β淀粉样蛋白和tau蛋白在大脑中积累,形成的斑块和缠结,破坏了神经元之间的连接,最终杀死它们。尽管研究人员开始了解了其发展的机制,但目前还没有治疗方法来阻止或逆转疾病的发展。
大多数患阿尔茨海默氏症的人,在晚年生活开始显示症状,一般在六、七十岁。然而,在百分之一到百分之五患有通过家族遗传的阿尔茨海默氏症的个体之间,发病通常发生在三十多或四十多岁。
剑桥的研究人员用个体的皮肤细胞与阿尔茨海默氏症的遗传型式,并重编它们成为可以成为体内任何类型
细胞的诱导多能干细胞。干细胞直接成为具有阿尔茨海默氏症所有特征的神经元。
用这些集群的人类神经元——在本质上,“微型大脑”——研究人员使用三类药物来操控APP的消耗率。这种消耗是通过抑制酶的分泌,这种酶负责将其分解成β淀粉样蛋白片段。通过使用药物来提高或降低APP的分解速度,他们发现tau蛋白水平也可以被改变。
早期研究是观察β-淀粉样蛋白和tau蛋白之间的关系,并发现一旦APP被分解,一部分β淀粉样蛋白被排到细胞外,从而引发tau蛋白的增加。“我们发现还有一个途径,β-淀粉样蛋白不需被排到细胞外来改变tau蛋白水平——实际上,细胞它本身就可以这么做,” 领导了此项研究,威康信托基金会、英国格登癌症研究所的Rick Livesey博士说。
而研究人员认为这种神经元的路径与非常罕见的家族性阿尔茨海默氏症型式一致,他们发现,同一路径也存在于健康的神经元,指向针对晚发性阿尔茨海默症相同路径的可能性,也许是一种治疗疾病的方法。
研究还指出,人类干细胞在医学研究中日益增长的重要性。“问题是,鉴于阿尔茨海默氏症在如此充分研究的情况下,为什么这个途径还没被确定?” Livesey说。“答案是,老鼠不会患阿尔茨海默病,它们不对这些人类神经元的药物有所反应。我们能做的,只有研究真正的人类神经元。”
该研究是由英国阿尔茨海默氏症研究会和威康信托基金会资助的。
报导来源:
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参考杂志:
Steven Moore, Lewis D.B. Evans, Therese Andersson, Erik Portelius, James Smith, Tatyana B. Dias, Nathalie Saurat, Amelia McGlade, Peter Kirwan, Kaj Blennow, John Hardy, Henrik Zetterberg, Frederick J. Livesey. APP Metabolism Regulates Tau Proteostasis in Human Cerebral Cortex Neurons. Cell Reports, 2015; DOI: 10.1016/j.celrep.2015.03.068