与阿尔茨海默病有关的神经元细胞骨架
UPV/EHU的一名研究人员参与了一项研究,描述了阿尔茨海默病中动力的丧失和随后的树突棘损伤。树突棘是神经元的隔层,负责接收来自其他神经元的神经冲动。研究人员报告了这些区室的肌动蛋白细胞骨架所起的作用,以及它在β -淀粉样肽(最常与阿尔茨海默氏症相关的成分)存在时的反应。
这项研究描述了-淀粉样蛋白之间的关系肽阿尔茨海默氏症患者大脑中斑块的组成部分,以及大脑活力的迅速下降肌动蛋白细胞骨架的树突棘.这些减少的动态阻止了信息的正确传输,最终导致脊髓的损失,因此,神经元的突触能力也会下降。
细胞骨架是一个三维的蛋白质网络,它为细胞提供内部支持,组织它们的结构,并干预细胞内运输或交通等过程。Martínez博士说:“肌动蛋白丝是固定的细胞骨架结构,但不断移动,就像电梯一样。一种被称为cofilin 1的蛋白质负责切断细丝并分离肌动蛋白单元,这一任务保持了动力学的活跃。”
然而,如果cofilin 1被磷酸化,也就是说,如果一个磷原子被添加到它上面,蛋白质就会进入非活性状态,它停止执行它的功能,同时阻止神经活动的正确进行。“在我们的研究中,我们分析了来自人类的大脑阿尔茨海默病以及这种疾病的动物模型,并观察到非活性形式的棺木素1比健康神经元中存在的数量更多。”
β -淀粉样肽、磷酸化cofilin 1与ROCK酶的关系
在神经元的文化他们发现,暴露于β淀粉样肽(阿尔茨海默氏症患者大脑中斑块或沉积物的主要成分)会导致磷酸化的cofilin 1增加,从而导致肌动蛋白丝变得过于稳定;后者失去活力,改变树突棘的功能。“此外,从长远来看,β -淀粉样肽会导致脊椎减少——当它们停止功能时,它们会随着时间的推移逐渐消失,”Martínez博士说。
cofilin 1磷酸化的途径之一是一种被称为ROCK的激酶,一种通过磷酸化激活或灭活其他分子的酶。在这项研究中,研究人员想看看药物法苏地尔(Fasudil)的作用是抑制ROCK酶的作用,是否逆转了在研究中观察到的效果肌动蛋白丝.“我们看到它做到了。我们还没有提出一种作用机制,但我们证实,抑制cofilin 1的磷酸化途径可以防止暴露于β淀粉样肽导致蛋白质失活,以及对树突棘的细胞骨架产生的影响,”Martínez说。
Martínez博士说:“我们的研究结果支持这样一种观点,即在疾病的早期阶段,β淀粉样肽对树突棘水平造成的损害可以通过调节ROCK和cofilin 1来预防,因此,需要研究专门阻止神经元中cof1磷酸化的药物,这样才能产生对抗阿尔茨海默病的未来药物治疗。”
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