研究人員發(fā)現(xiàn)了有害的 tau 蛋白是如何破壞我們腦細(xì)胞的基本操作指令的，這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致新的治療方法。

弗吉尼亞大學(xué)

12月19日消息

弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia，UVA）的阿爾茨海默病研究人員發(fā)現(xiàn)，有毒的 tau 蛋白扭曲了神經(jīng)細(xì)胞或神經(jīng)元細(xì)胞核的形狀，改變了其中包含的基因的功能，并重新編程細(xì)胞以產(chǎn)生更多的 tau 蛋白。研究人員在《阿爾茨海默病與失智癥》（Alzheimer's & Dementia）雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

研究于2023年12月9日發(fā)表在《Alzheimer's & Dementia》（最新影響因子：14.0）雜志上

雖然這種蛋白長(zhǎng)期以來(lái)一直是阿爾茨海默病和其他神經(jīng)退行性“tau蛋白病”的主要嫌疑人，但弗吉尼亞大學(xué)的 George Bloom 及其最近畢業(yè)的博士生 Xuehan Sun 及其合作者的新研究，首次發(fā)現(xiàn)了 tau 蛋白對(duì)神經(jīng)元造成的具體物理傷害。因此，它為研究人員提供了令人興奮的線索，因?yàn)?strong>他們正在努力開(kāi)發(fā)治療阿爾茨海默病和 tau 蛋白病等目前無(wú)法治愈疾病的新療法。

George Bloom 教授

“其他實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)做了很多出色的研究，以了解有毒的 tau 蛋白如何在大腦中從神經(jīng)元擴(kuò)散到別的神經(jīng)元，但對(duì)于這種有毒的 tau 蛋白如何損害神經(jīng)元的確切機(jī)制知之甚少，這個(gè)問(wèn)題是我們新論文的動(dòng)機(jī)所在，” UVA 醫(yī)學(xué)院生物學(xué)系、細(xì)胞生物學(xué)系和神經(jīng)科學(xué)系的教授 George Bloom 博士說(shuō)，他還供職于 UVA 腦研究所、UVA  阿爾茨海默病中心和 UVA 基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)項(xiàng)目，“這里描述的毒性 tau 蛋白實(shí)際上是從神經(jīng)元中釋放出來(lái)的，因此，如果我們能夠弄清楚如何在神經(jīng)元外的大腦中攔截它，使用抗體或其他藥物，就有可能減緩或阻止阿爾茨海默病和其他 tau 蛋白病的發(fā)展。”

阿爾茨海默病和 tau 蛋白病

Tau 蛋白病的特點(diǎn)是大腦內(nèi) tau 蛋白的積累。阿爾茨海默病是一種眾所周知的 tau 蛋白病，但還有許多其他疾病，包括額顳葉變性，進(jìn)行性核上性麻痹和慢性創(chuàng)傷性腦病。這些疾病通常表現(xiàn)為失智、人格改變和/或運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。

目前還沒(méi)有針對(duì)非阿爾茨海默病的治療方法，UVA 的研究人員迫切希望更好地了解發(fā)生了什么，這樣科學(xué)家就能找到預(yù)防或治療這種疾病的方法。

Bloom 和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，tau 蛋白“寡聚物”（多種tau蛋白的組合）可以對(duì)神經(jīng)細(xì)胞核正常光滑的形狀產(chǎn)生巨大影響。寡聚物導(dǎo)致細(xì)胞核自身折疊，或“內(nèi)陷”，破壞其中包含的遺傳物質(zhì)。基因的物理位置和排列影響著它們的工作方式，所以這種非自然的重排可能會(huì)產(chǎn)生可怕的影響。

“我們發(fā)現(xiàn) tau 蛋白寡聚物改變了細(xì)胞核的形狀，這促使我們進(jìn)入了下一步，測(cè)試基因表達(dá)的變化是由核形狀變化引起的想法，” Bloom 說(shuō)，“這正是我們在許多基因中看到的，最大的變化是 tau 蛋白基因本身的表達(dá)增加了近三倍。因此，壞的 tau 蛋白可能會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元產(chǎn)生更多的壞的 tau 蛋白，這就像雪球往山下滾一樣。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默病患者的細(xì)胞核內(nèi)陷數(shù)量是非阿爾茨海默病患者的兩倍。在用作阿爾茨海默病和另一種 tau 蛋白病模型的實(shí)驗(yàn)室小鼠中也發(fā)現(xiàn)了這種增加。

研究人員表示，對(duì)這一過(guò)程如何發(fā)生的進(jìn)一步研究可能會(huì)為預(yù)防和治療阿爾茨海默病和其他 tau 蛋白病變開(kāi)辟新的途徑。

創(chuàng)立于1819年的弗吉尼亞大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of Virginia

Alzheimer's discovery reveals dire effect of toxic tau protein

Reference：

Sun X, Eastman G, Shi Y, et al. Structural and functional damage to neuronal nuclei caused by extracellular tau oligomers. Alzheimer's Dement. 2023; 1-15. https://doi.org/10.1002/alz.13535

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       原文標(biāo)題 : 阿爾茨海默病的發(fā)現(xiàn)揭示了毒性tau蛋白的可怕影響