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首次!Science揭示“第三殺手”帕金森相關蛋白損傷大腦細節
點擊率:4515   發布日期:2017-12-25
  
     

    帕金森是一種發病率僅次于阿爾茲海默癥的神經衰退性疾病,是威脅中老年人健康和生命的“第三殺手”。最新發表于《Science》期刊的一篇文章首次揭示,與帕金森有關的毒性蛋白的關鍵“罪行”——穿透正常神經細胞的細胞膜,破壞細胞功能。
    此前,對于帕金森的基礎性研究已經發現,α-synuclein(α-突觸核蛋白,αS)是一種與帕金森癥發生密切相關的蛋白質。當該蛋白在神經細胞內錯誤折疊會形成路易小體,積累過剩容易損傷神經細胞。
    這次,來自于英國、西班牙、意大利的研究團隊發現,當α-synuclein功能紊亂后,會構成寡聚體(Oligomer,路易小體的主要成分),損傷腦細胞。
    1毒性蛋白破壞細胞膜完整性
    研究團隊使用固態核磁共振波譜分析寡聚體的結構特征,并探究這些特征對聚合物與細胞互作的影響。
    他們以提取自小鼠大腦、腦瘤患者的腦細胞為材料,開發了一種能夠讓不穩定的聚合物維持長時間穩態的方法,從而在前所未有的細節水平上研究它們。
    結果顯示,寡聚體一旦形成,會快速進入腦細胞內降解,否則會形成長鏈狀纖維。而且,寡聚體包含兩個重要的結構:一個負責黏附于腦細胞表面;另一個負責穿透細胞膜,擾亂細胞功能。
    文章作者、倫敦帝國理工學院生命科學系的Alfonso De Simone博士將“寡聚體快速穿過細胞膜”的行為比喻成“熱金屬塊在塑料膜上迅速燒出一個洞”。
    他們認為,寡聚體“破壞細胞膜完整性”的能力是最終殺死腦細胞的關鍵一步!
    2對策
    在進一步的研究中,研究團隊開發了一種降低寡聚體毒性的方法——改變蛋白質序列,促使其黏附于細胞膜的能力減弱。
    研究人員認為,寡聚體黏附于細胞表面的行為與病毒進入目標細胞的方式類似。不同之處在于,病毒會將入侵細胞作為“寄居地”,而寡聚體則直接破壞細胞。而且,他們發現,這種黏附能力源于一種“天然的意外”——寡聚體被賦予正常膜蛋白(有助于大腦信號轉導)相同的功能。
    目前,全球已有超500萬的帕金森患者,我國患病人數約260萬,居世界首位。研究團隊希望,這一研究有助于找到阻止有毒蛋白質進入健康腦細胞的方法。
  
    (來源:生物探索)