科學家揭秘導致阿爾茨海默病的有害蛋白纏結的「播種」過程

澳大利亞和中國的研究人員對阿爾茨海默病等神經退行性疾病的模糊起源有了新的認識,這最終可能會帶來新的治療方法。該團隊發現了一種機制,即有害的tau蛋白纏結如何滲入健康的腦細胞。

在正常、健康的大腦中,tau蛋白對於穩定微管至關重要,微管為細胞提供結構並幫助運輸營養物質。但有時,這些蛋白質可以錯誤地折疊,並開始聚集成異常結構,稱為神經纖維纏結。由於這些纏結在阿爾茨海默病和其他神經退行性疾病的患者中出現的數量較多,因此它們仍然是尋找這些疾病根源的關鍵「嫌疑人」。

科學家揭秘導致阿爾茨海默病的有害蛋白纏結的「播種」過程

但它們究竟是如何在神經元之間傳播的,至今仍不清楚。現在,來自澳大利亞昆士蘭大學和中國華中科技大學的研究人員宣稱,他們已經找到了纏結是如何滲入健康細胞的。

在之前的工作中,該團隊發現,tau 「種子」一開始被封裝在外泌體中,外泌體是細胞內的微小 “信使 “膜泡,其中包含蛋白質和DNA等物質。他們發現,外泌體可以跨越突觸跳到鄰近的神經元,並在到達時誘導tau蛋白團塊。但tau 「種子」是如何從外泌體中逃逸出來的還不得而知。

在新的研究中,研究人員發現了負責的過程。原來,關鍵是溶酶體,一種使用消化酶來分解蛋白質的細胞結構,當它們出現問題或不再需要時。tau 「種子」似乎劫持了這一功能,並利用它使外泌體更具滲透性,使它們逃入細胞的液體中並開始建立。

「在阿爾茨海默病患者中,似乎是……外泌體引發了一種反應,它在自己的細胞膜壁上打洞,並允許有毒種子逃逸,”該研究的主要作者Jürgen Götz說。「這些泄漏產生了一個破壞性的種子過程,導致tau纏結,最終導致記憶喪失和其他障礙。」

科學家揭秘導致阿爾茨海默病的有害蛋白纏結的「播種」過程

識別這種機制有可能為這些神經退行性疾病的新療法鋪平道路。而研究人員已經研究了一些可能的技術來實現這一目標。他們發現,一種名為RAB7的蛋白質與tau纏結有關–過度表達會增加tau的堆積量,而敲除它則會減少。該團隊還發現,抑制溶酶體功能可減少tau聚集。

「我們對潛在機制了解得越多,就越容易干擾這一過程,並減緩甚至停止疾病,」該研究的作者Juan Polanco說。

「除了阿爾茨海默病,這個細胞過程也可能在其他認知疾病中發揮主導作用,從額葉痴呆到罕見的神經系統疾病的毒性tau。提高我們對阿爾茨海默病和其他疾病如何通過外泌體傳播的理解,將使我們能夠在未來創造新的方法來治療和干預這些細胞過程。」

該研究發表在《Acta Neuropathologica》雜志上。

來源:cnBeta