您所在的位置:首頁 > 神經內科醫(yī)學進展 > Neuron:神經退行性疾病新進展
tau蛋白聚集體的朊病毒樣傳播,可能導致神經退行性蛋白病的固定進展模式。真正的朊蛋白可在體內穩(wěn)定保持其獨特的蛋白構象(蛋白株strains),因此蛋白質結構與病理學模式之間存在關聯。目前,華盛頓大學醫(yī)學院的科學家發(fā)現,tau蛋白也符合這一標準。
研究將這些疾病歸因于表現得像朊病毒的蛋白質,它們是一個正常蛋白質的副本,這些蛋白的損壞會引起疾病。以前,科學家們認為,只有一個特殊的蛋白質才會通過這種方式損壞,但是,Marc Diamond博士實驗室的研究人員報道稱,與老年癡呆癥及多種神經退行性疾病相關的另一種蛋白質tau,也表現得很像朊病毒。相關研究結果發(fā)表在2014年5月22日的神經科學頂級期刊《Neuron》。
Diamond實驗室發(fā)現,tau蛋白質可通過不同的方式發(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。
本文資深作者、神經學教授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致病的蛋白株,來描述許多與tau相關的疾病。這可能意味著,例如,某些抗體或藥物,將比其他抗體或藥物,更好地對抗某些疾病。”這項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組成。它們沒有生命,但它們的影響可能類似于細菌或病毒這樣的傳染性微生物。它們不同尋常的結構,可讓朊蛋白通過一種分子同伴壓力來**自己:當一個朊蛋白與完全相同、但正常折疊的蛋白質相互作用時,會導致這些蛋白質成為朊蛋白,它們是小聚集體或小團塊,可以在細胞之間傳播。
上世紀90年代,隨著瘋牛?。ㄆ茐呐DX的一種疾?。┑某霈F,朊病毒第一次引起了廣泛的關注??茖W家們認為,在人類中發(fā)生的幾例類似疾病,是來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。
科學家們懷疑,稱為α-突觸**白的朊病毒樣蛋白質,可導致帕金森病和其他疾病,稱為SOD1和TDP43的蛋白質的朊病毒樣版本,可能會導致肌萎縮性脊髓側索硬化癥,俗稱Lou Gehrig’s病。
科學家也確定了25種不同神經退行性疾病中的tau蛋白團塊,這些疾病統稱為tau蛋白病。這暗示,tau的一部分可能表現得像朊病毒。在2009年,Diamond研究小組發(fā)現,試管中的tau能錯誤折疊成不同的形狀。
Diamond稱:“當我們用tau的這些畸形副本感染細胞,并使細胞進行**后,子細胞所含有的tau副本,錯誤折疊的方式與親代細胞相同。此外,如果我們從被感染的細胞中提取出tau,我們就可以將其再引入一個原始細胞,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菌那樣,可以無限期地傳遞下去。”
Diamond利用細胞中制造的tau朊蛋白來感染小鼠大腦,發(fā)現不同形狀的蛋白株可以導致不同程度的腦損傷。他從小鼠中將朊蛋白分離出來,使其生長在細胞培養(yǎng)物中,然后再感染其他小鼠。在這些轉移過程中,每個特定的朊蛋白株都繼續(xù)錯誤折疊成相同的形狀,并以相同的方式造成損害。
最后,研究人員檢測了來自28名死后患者腦部的tau團塊。每名患者已知具有5種tau蛋白病形式中的一種。Diamond指出:“每種疾病都有獨特的tau朊蛋白株或相關蛋白株組合。例如,從檢測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。”漸進式神經退行性疾病和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和其他人現在正在尋找一種方法,從患者體內無創(chuàng)性地分離出tau朊蛋白,用于診斷。停止朊蛋白的選項包括單克隆抗體,它可以將朊蛋白標注為失活或免疫系統攻擊和清除。Diamond和其他人也正在開發(fā)一種方法,來阻斷細胞間的tau朊蛋白運動,并阻止細胞制造朊蛋白的新副本。
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