化学工程师帮助破解阿尔茨海默氏症大脑中神经原纤维缠结的形成之谜

神经纤维缠结——在神经细胞中发现的奇怪、扭曲的蛋白质团——是阿尔茨海默氏症的病理特征。这种缠结最早是在20世纪初由德国精神病学家和神经病理学家阿罗伊修斯·阿尔茨海默(Aloysius Alzheimer)发现的,是一种名为tau的蛋白质发生变化,导致它在细胞质中聚集成不可溶的团块而形成的。通常,tau蛋白参与微管的形成,微管是为细胞提供支撑和结构的中空纤维;然而,异常的tau蛋白缠结会导致该结构的破坏,并导致细胞死亡。

研究人员长期以来一直困惑,只是产生缠结的东西 - 而且事实上,如果他们是阿尔茨海默氏症和类似的神经变性疾病的原因或副作用。现在,新墨西哥大学化学工程助理教授Eva Chi的新研究表明,她的同事表明,对脂质膜的变化启动纠结形成。

“大脑中的蛋白质不会自发地汇集以形成淀粉样蛋白原纤维引起疾病,”Chi说。相反,她说:“存在生理触发器,导致这些蛋白质开始聚集,脂膜可以用于这种作用。”在Nashville,Tenn的AVS研讨会上,10月30日 - 11月4日举行,志将讨论这些宁衡的触发器及其对新阿尔茨海默氏疗法发展的影响。

通过使用荧光显微镜、x射线和中子散射成像等技术的组合,Chi和她的同事发现,神经细胞内的tau蛋白与细胞膜内表面的带负电荷的脂质相互作用强烈。“在患病的大脑中,tau蛋白被过度磷酸化”——被多磷酸修饰(PO43-)——“并从微管中分离。然后它们会与细胞膜上带负电荷的脂质相互作用,开始聚集成纤维并导致疾病。”

当Tau蛋白与脂质膜相互作用时,它们会损伤膜的结构,“这可能使膜泄漏”并导致神经元死亡,“Chi解释道。“对这些疾病中神经变性的原因有很大的不确定性,但现在该领域正在融合神经元死亡的想法是蛋白质聚集时产生毒性的结果"

研究人员表明,防止蛋白质与脂质膜相互作用的化合物 - 或保护膜免受破坏 - 可以为阿尔茨海默氏症的患者提供希望。“我们目前正在研究天然存在的黄酮[植物中发现的抗氧化剂]可以保护细胞免受蛋白质聚集诱导的毒性的影响,并发现它们降低了与膜的蛋白质相互作用,”Chi说。


进一步探索

癌症相关蛋白可能在阿尔茨海默病中起关键作用

更多信息:AVS第58届国际研讨会暨展览会将于10月30日至11月4日在纳什维尔会议中心举行。NT+AS-WeA8,“阿尔茨海默病Tau蛋白与模型脂膜的相互作用”,11月2日星期三下午4:20。
由美国物理研究所提供
引用:化学工程师帮助解开阿尔茨海默氏症大脑中神经原纤维缠结形成的谜团(2011年11月2日
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