您所在的位置:首頁(yè) > 神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)學(xué)進(jìn)展 > Neuron:神經(jīng)退行性疾病新進(jìn)展
tau蛋白聚集體的朊病毒樣傳播,可能導(dǎo)致神經(jīng)退行性蛋白病的固定進(jìn)展模式。真正的朊蛋白可在體內(nèi)穩(wěn)定保持其獨(dú)特的蛋白構(gòu)象(蛋白株strains),因此蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與病理學(xué)模式之間存在關(guān)聯(lián)。目前,華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),tau蛋白也符合這一標(biāo)準(zhǔn)。
研究將這些疾病歸因于表現(xiàn)得像朊病毒的蛋白質(zhì),它們是一個(gè)正常蛋白質(zhì)的副本,這些蛋白的損壞會(huì)引起疾病。以前,科學(xué)家們認(rèn)為,只有一個(gè)特殊的蛋白質(zhì)才會(huì)通過(guò)這種方式損壞,但是,Marc Diamond博士實(shí)驗(yàn)室的研究人員報(bào)道稱,與老年癡呆癥及多種神經(jīng)退行性疾病相關(guān)的另一種蛋白質(zhì)tau,也表現(xiàn)得很像朊病毒。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年5月22日的神經(jīng)科學(xué)頂級(jí)期刊《Neuron》。
Diamond實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn),tau蛋白質(zhì)可通過(guò)不同的方式發(fā)生損壞,而這些不同形式的損壞——稱為蛋白株(strains),與大腦的不同損壞程度有關(guān)。
本文資深作者、神經(jīng)學(xué)教授Diamond稱:“如果我們把這些不同的tau蛋白株看作是不同的病原體,那么我們就可以根據(jù)致病的蛋白株,來(lái)描述許多與tau相關(guān)的疾病。這可能意味著,例如,某些抗體或藥物,將比其他抗體或藥物,更好地對(duì)抗某些疾病。”這項(xiàng)研究的共同第一作者為研究生David Sanders和Sarah Kaufman。
朊病毒是由折疊成異常形狀的正常蛋白質(zhì)組成。它們沒(méi)有生命,但它們的影響可能類似于細(xì)菌或病毒這樣的傳染性微生物。它們不同尋常的結(jié)構(gòu),可讓朊蛋白通過(guò)一種分子同伴壓力來(lái)**自己:當(dāng)一個(gè)朊蛋白與完全相同、但正常折疊的蛋白質(zhì)相互作用時(shí),會(huì)導(dǎo)致這些蛋白質(zhì)成為朊蛋白,它們是小聚集體或小團(tuán)塊,可以在細(xì)胞之間傳播。
上世紀(jì)90年代,隨著瘋牛?。ㄆ茐呐DX的一種疾?。┑某霈F(xiàn),朊病毒第一次引起了廣泛的關(guān)注??茖W(xué)家們認(rèn)為,在人類中發(fā)生的幾例類似疾病,是來(lái)源于食用受感染的牛肉。研究人員最終確定,這種疾病是由患病牛制造的一種不同朊病毒株引起。
科學(xué)家們懷疑,稱為α-突觸**白的朊病毒樣蛋白質(zhì),可導(dǎo)致帕金森病和其他疾病,稱為SOD1和TDP43的蛋白質(zhì)的朊病毒樣版本,可能會(huì)導(dǎo)致肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥,俗稱Lou Gehrig’s病。
科學(xué)家也確定了25種不同神經(jīng)退行性疾病中的tau蛋白團(tuán)塊,這些疾病統(tǒng)稱為tau蛋白病。這暗示,tau的一部分可能表現(xiàn)得像朊病毒。在2009年,Diamond研究小組發(fā)現(xiàn),試管中的tau能錯(cuò)誤折疊成不同的形狀。
Diamond稱:“當(dāng)我們用tau的這些畸形副本感染細(xì)胞,并使細(xì)胞進(jìn)行**后,子細(xì)胞所含有的tau副本,錯(cuò)誤折疊的方式與親代細(xì)胞相同。此外,如果我們從被感染的細(xì)胞中提取出tau,我們就可以將其再引入一個(gè)原始細(xì)胞,在那里它將再生成相同的聚集形狀。這證明,這些不同形狀的tau蛋白副本,每一種都可以形成穩(wěn)定的朊蛋白株,就像一種病毒或一種細(xì)菌那樣,可以無(wú)限期地傳遞下去。”
Diamond利用細(xì)胞中制造的tau朊蛋白來(lái)感染小鼠大腦,發(fā)現(xiàn)不同形狀的蛋白株可以導(dǎo)致不同程度的腦損傷。他從小鼠中將朊蛋白分離出來(lái),使其生長(zhǎng)在細(xì)胞培養(yǎng)物中,然后再感染其他小鼠。在這些轉(zhuǎn)移過(guò)程中,每個(gè)特定的朊蛋白株都繼續(xù)錯(cuò)誤折疊成相同的形狀,并以相同的方式造成損害。
最后,研究人員檢測(cè)了來(lái)自28名死后患者腦部的tau團(tuán)塊。每名患者已知具有5種tau蛋白病形式中的一種。Diamond指出:“每種疾病都有獨(dú)特的tau朊蛋白株或相關(guān)蛋白株組合。例如,從檢測(cè)的幾乎每一名老年癡呆癥患者中,我們都分離出了相同的tau朊蛋白株。”漸進(jìn)式神經(jīng)退行性疾病和Pick病患者的大腦樣本,通常也具有相同的tau朊蛋白株或蛋白株混合物。
Diamond和其他人現(xiàn)在正在尋找一種方法,從患者體內(nèi)無(wú)創(chuàng)性地分離出tau朊蛋白,用于診斷。停止朊蛋白的選項(xiàng)包括單克隆抗體,它可以將朊蛋白標(biāo)注為失活或免疫系統(tǒng)攻擊和清除。Diamond和其他人也正在開(kāi)發(fā)一種方法,來(lái)阻斷細(xì)胞間的tau朊蛋白運(yùn)動(dòng),并阻止細(xì)胞制造朊蛋白的新副本。
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