tau蛋白在神经退行性疾病中的功能的新发现

利用尖端蛋白质组学，巴克研究所和其他地方的研究人员绘制了“tau相互作用组”，揭示了关于tau在神经退行性疾病中的作用的新发现。发表在细胞,科学家发现突变的tau蛋白会影响人类神经元中线粒体的功能。他们还提出了tau蛋白如何从神经元中释放并扩散到整个大脑的机制，这是一个与疾病进展密切相关的病理过程。

“了解疾病期间细胞内发生的机制是发现新的治疗方法的关键神经退行性疾病包括阿尔茨海默氏症，这是最常见的tau病，”巴克研究所助理教授Tara Tracy博士说，他是该论文的主要作者。“我们希望其他研究人员利用我们的‘tau相互作用组’，这是对细胞中可能导致疾病的tau相互作用蛋白的广泛而公正的调查。”

tau的性质

正常的tau蛋白以其与维持细胞骨架的微管结合的作用而闻名。在疾病中，异常的化学变化导致tau蛋白从微管分离，并粘附在其他tau蛋白上，形成线，最终连接在神经元内部成为缠结。tau蛋白缠结的存在是阿尔茨海默病和相关tau病的标志之一。

特雷西说，在过去的十年中，研究人员意识到，在疾病中，tau蛋白的作用远远不止影响细胞的细胞骨架。“Tau的相互作用比最初想象的要复杂得多。这个领域有很多人注意到tau蛋白可以从神经元中分泌出来并在连接的神经元中传播细胞但目前还不清楚这是如何发生的，以及其中涉及的细胞机制，”她说。“本文中使用的方法提供了tau相互作用组的前所未有的动态图，以阐明在tau分泌过程中发生的相互作用以及tau在神经元功能和疾病中的作用。”

新见解

工作神经元来源于人类诱导多能干细胞研究人员表明，当tau蛋白在神经元活动增加期间分泌时，它会与神经元外部的蛋白质相互作用，而不是内部的蛋白质突触囊泡．这些囊泡储存神经递质，神经递质在神经元连接处释放。特雷西说，当涉及到tau时，这是令人惊讶的，并补充说，这种释放可能是通过与SNARE复合物的联系发生的，SNARE复合物存在于突触前末端，是与质膜融合的囊泡释放神经递质的必要蛋白质。特雷西说:“展示tau蛋白如何释放的潜在机制，可以为我们如何防止患病的tau蛋白从神经元中释放出来并在大脑中扩散提供信息。”

研究人员还表明，tau蛋白与线粒体蛋白结合神经元．特雷西说，当tau蛋白正常时，这种结合似乎是有益的，但当患病的tau蛋白损害神经元生物能时，这可能是由于tau蛋白与线粒体蛋白相互作用的减少。线粒体中的这些tau相互作用蛋白在多个人类队列的脑组织中下调，且下调与疾病严重程度相关。

这对阿尔茨海默症和其他疾病很重要

牛头病变包括几种临床病理实体，包括阿尔茨海默病，进行性核上性麻痹匹克病慢性创伤性脑病额颞叶痴呆、皮质基底变性和脑后帕金森症。特雷西说:“目前全世界有数百万人生活在与牛头病相关的神经系统疾病的负担中。”“这为我们这些致力于开发这些疾病治疗方法的人提供了紧迫性。我们希望这篇论文能在很大程度上推动这一领域的发展。”