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新证据!阿尔兹海默症致病蛋白会传播

2018/01/09 来源:生物探索
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导读
阿尔兹海默症的致病蛋白——Tau蛋白会在患者大脑中扩散,从一个神经元传播到另一个神经元,从而引发痴呆症状的加重。科学家们希望,这一最新研究找到的“新证据”有望为通过阻断蛋白传染而减缓疾病发展提供支撑。


这一突破成果得益于脑成像技术的发展——正电子发射计算机断层扫描(PET)技术的发展让科学家们能够观察患者的大脑(不再依赖于解剖已去世患者的大脑)。

剑桥大学的科学家们借助于PET技术分析了17名阿尔兹海默症患者的大脑,找到了Tau蛋白在大脑不同区域内传染的证据。相关研究成果发表在最新一期的《Brain》杂志。

关于Tau蛋白的假设

已有研究表明,这一神经退行性疾病与两种在大脑中异常累积的蛋白有关:Tau蛋白和β-淀粉样蛋白(Aβ)。最主流的推断是:β-淀粉样蛋白最先累积,引发神经元突触功能障碍、Tau蛋白过度磷酸化和继发炎性反应,导致神经元变性死亡,从而吞噬记忆、认知等功能。

科学家们一直在猜测Tau蛋白在大脑中出现的细节,有3个假设:

1)“跨神经元传播”(transneuronal spread)假说:Tau蛋白在一个位置累积,随后扩散到其他脑区域,引发连锁反应。这一推测最有利的说明是一项以小鼠为模型的研究——当小鼠被注入异常的人Tau蛋白,该蛋白会在其大脑内迅速传播。

2)“代谢脆弱”(metabolic vulnerability)假说:Tau蛋白在神经细胞内产生(并不传播),但是不同细胞对该蛋白的敏感度不同(新陈代谢需求不同),从而造成不同的影响。

3)“营养支持”(trophic support)假说:Tau蛋白不传播,但是一些大脑区域比其他区域更容易受其伤害,这主要与营养缺乏或者基因表达模式有关。

有科学家对第一个推测提出质疑,因为小鼠研究中注射的Tau蛋白量远远超出正常痴呆患者大脑内的致病蛋白量。而且,科学家们认为,蛋白质在小鼠大脑中会快速传播,但是在人类大脑中传播较慢。但是,一直未有定论。

新发现作证假设

来自剑桥大学临床神经科学专家James Rowe教授和团队找到了答案——在研究了阿尔兹海默症患者大脑内部的功能联系,并将其与Tau蛋白水平相比较后,佐证了“跨神经元传播”假设,即Tau蛋白会在神经元之间传播。

文章第一作者Thomas Cope认为,这一发现意味着,Tau蛋白会伴随着功能相连的神经元而扩散开,并逐层累积到外围。这一传播方式类似于流感病毒,病毒最先传染的是病人身边的人,随后再传递给其他有过接触的人。

Tau蛋白最初出现于AD患者大脑的内嗅皮质区,位于海马区(主管记忆功能)旁边。这或许是痴呆患者最先出现记忆衰退的原因。而且,Tau蛋白会在大脑中传播,感染和破坏神经细胞,导致患者的症状越来越严重。

在阿尔兹海默症患者大脑中, Tau蛋白的传播比较随机,这或许可以解释患者为什么会出现记忆、认知混乱的症状。这一研究提醒大家,或可通过阻断Tau蛋白的传播而减缓痴呆症的恶化。

参考资料:

Advances in brain imaging settle debate over spread of key protein in Alzheimer's

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