這種神秘的分子對大腦健康至關重要,我們終於知道為什麼了
阿茲海默症患者大腦中的 β-澱粉樣蛋白團塊(棕色)和 tau 蛋白(藍色)插圖。 (國家情報局)
儘管本身也是一種脂質,但對大腦健康至關重要的分子充當其他脂肪分子(脂質)的垃圾收集器。
所以對於半個多世紀,研究人員對這些脂質分子如何,稱為BMP,不會與收穫的其餘脂肪一起被處理掉。
紐約斯隆凱特林研究所的細胞生物學家 Shubham Singh 及其同事現在發現了 BMP 避免降解能力的秘密在於一對分子將其形成抗性結構的方式。
他們的發現也有助於解釋 BMP 水平異常如何與較高的癡呆風險相關,包括。
患有以下疾病的患者大腦中的 BMP 特別低額顳葉失智症,使稱為神經節苷脂的醣脂積累。
在高濃度下,這些分子是有毒的,會產生一種稱為神經節苷脂沉積症它會破壞大腦和脊髓中的神經元。在實驗室中使用 BMP 治療患有神經節苷脂沉積症的細胞可以使其康復。
隨著超過每年世界各地診斷出的失智症中,越來越多的人經歷了精神錯亂、溝通困難和記憶喪失等令人衰弱的症狀,無論是個人還是親人。
我們對導致認知能力下降的生物學途徑了解得越多,就越能更好地管理這些。
就像我們的手一樣,分子可以具有右手 (R) 或左手 (S) 構型。 BMP 恰好是右旋脂肪中一種奇怪的左旋分子。
“脂質生物化學中的一切都始於一個名為 3-磷酸甘油的分子,它是 R,”解釋辛格。 「那麼,在哪一步將 R 轉換為 S,或將右手轉換為左手,以產生 BMP?”
對小鼠和人類細胞的實驗室測試顯示,在稱為溶酶體的細胞儲存室中存在一對酶,BMP 就是在其中產生的。時間這兩種蛋白質 – c阿萊德PLD3 和 PLD4 – 賦予脂質獨特的旋向性。
康乃爾大學細胞生物學家傑里米·巴斯金(Jeremy Baskin)並未參與這項研究,他解釋說,另一種分子曾被認為可以製造 BMP,但這是錯誤的做法。
“我們……很驚訝,因為其他人報告說另一種酶可以製造 BMP,”說巴斯金。
至關重要的是,這些酶中任何一種的變化都可以增加或減少細胞中 BMP 的水平。先前 PLD3 的突變形式與阿茲海默症有關Singh 及其同事發現,BMP 的產生量減少了一半以上,這表明大腦脂質調節失調可能是導致這種情況的原因之一。
癡呆症是一種複雜的疾病,涉及多種生物學途徑,但人們對其中的了解卻很少。但是,研究人員對大腦的典型功能了解得越多,我們就越能理解大腦的本質。也與它們相關的疾病。
這項研究發表於細胞。