在尋找治療阿爾茨海默氏症疾病,研究人員對具有保護作用的蛋白質進行了歸零。
一項新研究揭示了不同類型的人腦細胞中膽固醇和炎症如何與稱為的蛋白質相互作用ABCA7,調節分子如何通過細胞膜。
人類腦細胞中ABCA7水平降低可能是阿爾茨海默氏症的觸發,並且團隊認為他們的新信息可用於開發治療。
“我們表明,膽固醇的耗竭會降低人類小膠質細胞和星形膠質細胞中的ABCA7水平,而不是神經元細胞,”寫信來自費城坦普爾大學阿爾茨海默氏症中心的團隊。
過去的研究當前研究的兩位作者發現,腦ABCA7水平隨著年齡的增長而降低,並且水平較低的人更有可能在生活中早期發展阿爾茨海默氏病。
建立在發現的基礎上關於阿爾茨海默氏病患者ABCA7的基因變異來自與數千名參與者的全基因組關聯研究。
“但是基因組研究僅指向蛋白質,並且沒有告訴我們有關其功能或如何影響疾病的任何信息,”說神經科學家喬爾·維納(Joel Wiener)。
“我們的目標是揭示ABCA7的功能,並利用我們在病理學中了解其作用的知識,以將其變成針對阿爾茨海默氏病的有效療法。”
膽固醇和慢性炎症已經與阿爾茨海默氏病有關,但是我們對這兩個因素不了解。
炎症有助於抵抗感染並治愈受損的組織,但這是一個複雜的過程。慢性炎症會損害健康的組織和器官,並導致嚴重的健康狀況。
在我們的大腦中,免疫細胞稱為小膠質細胞主要調節炎症,儘管輔助細胞稱為星形膠質細胞還與神經元一起發揮作用。
Weiner及其同事對實驗室中培養的人類小膠質細胞,星形膠質細胞和神經元細胞系進行了一系列實驗。去除一些膽固醇後,他們用rosuvastatin,一種抑制膽固醇產生的藥物。
當從細胞中除去正常膽固醇的一半到四分之三時,在小膠質細胞系中,ABCA7的水平降低了約40%,在星形膠質細胞系中降低了約20%。
接下來,研究人員管理了三種不同的細胞因子- 小的,炎症觸發的蛋白質由我們的免疫細胞分泌到腦細胞系。
在小膠質細胞中,兩種細胞因子抑制了ABCA7的表達,第三個細胞因子對ABCA7完全沒有影響。三種細胞因子中沒有一個誘導星形膠質細胞或神經元中ABCA7水平的任何變化。
“總體而言,膽固醇的消耗和炎症可能會降低大腦中的ABCA7水平,並引起阿爾茨海默氏病的發作,”說維納。
阿爾茨海默氏症中ABCA7的損失可能是由於膽固醇代謝的突然變化或炎症反應的突然變化所致。
團隊說,他們的結果支持了這樣一種觀念,即ABCA7通過清除可能損害神經細胞的膽固醇來保持腦脂質平衡。但是炎症似乎暫時降低了ABCA7水平,當炎症無法解決時,這可能會成為一個問題。
這可能解釋了為什麼多發性硬化症患者涉及高水平的炎性細胞因子,是更有可能發展阿爾茨海默氏症。
“現在最大的挑戰是弄清楚如何在活著人類的大腦中測量ABCA7水平,”神經科學家Nicholas Lyssenko解釋。
“如果我們實現這一目標,我們可以驗證炎症是否抑制了人體中的ABCA7。”
阿爾茨海默氏病對大腦結構和功能的進行性和毀滅性影響表現出廣泛的認知和行為變化。
阿爾茨海默氏病的唯一治療方法是減少症狀並減緩疾病的進展,但目前尚無治愈方法。
“對大腦中ABCA7水平的有效測試還將確定那些患阿爾茨海默氏病風險更大的人,”說Lyssenko,“並刺激了新的基於ABCA7的療法的發展”。
該研究已發表在細胞。