阿茲海默症這是一種致命的、毀滅性的疾病,對於患有這種疾病的人來說是可怕的,對於研究它的科學家來說也是一個挑戰。現在,科學家們對阿茲海默症的眾所周知的罪魁禍首——一種名為 tau 的蛋白質有了一個小但有希望的發現。
這項新研究表明,黏性 tau 蛋白纏結會吞噬小分子核酸和其他蛋白質,而這些蛋白質是腦細胞無法生存的。
這可能有助於解釋死於該疾病的個體腦組織中發現的某些細胞缺陷。它還指出了一種與幾種神經退化性疾病相關的常見疾病途徑,包括不太常見的神經退化性疾病形式失智。
“了解 tau 蛋白如何導致神經退化性疾病不僅是了解阿茲海默症的關鍵,也是了解多種其他神經系統疾病的關鍵,”說科羅拉多大學博爾德分校的生物化學家羅伊·帕克。
“如果我們能夠了解它的作用以及它如何在疾病中惡化,我們就可以針對目前基本上無法治癒的疾病開發新療法。”
除了 tau 蛋白外,還需要考慮澱粉樣蛋白。這些蛋白質形成稱為斑塊的團塊,而 tau 蛋白則扭曲成所謂的神經纖維纏結。這兩種物質都被認為會堵塞並殺死腦細胞,但究竟是如何造成的仍然是許多人問的問題。
澱粉樣蛋白斑和tau 蛋白纏結是阿茲海默症的兩個標誌,阿茲海默症是一種以記憶喪失和認知緩慢下降為特徵的神經系統疾病,阿洛伊斯·阿茲海默(Alois Albert) 首次描述了這種疾病1906年。
自從數十年前首次發現澱粉樣蛋白和 tau 蛋白參與神經退化過程以來,這兩種蛋白質一直是許多失智症研究的焦點。
然而,「澱粉樣蛋白假說」——將澱粉樣蛋白視為阿茲海默症的罪魁禍首——已經近年來受到廣泛關注,與大多數臨床試驗多種針對澱粉樣蛋白聚集體的藥物均以失望告終。
針對澱粉樣斑塊的證據也出現了作為發病的首要原因。結果,一些研究人員建議也許我們需要關注 tau 蛋白,因為澱粉樣蛋白可能不像我們曾經想像的那麼重要。
tau 蛋白似乎具有毒性的不僅僅是阿茲海默症。該蛋白質也與其他神經退化性疾病有關,例如帕金森氏症疾病和稱為慢性創傷性腦病(CTE)的腦震盪相關綜合徵。這些條件統稱為“tau蛋白疾病'。
在這項以阿茲海默症動物模型和實驗室培養細胞為特色的新研究中,研究人員表明,tau 蛋白纏結物含有RNA 聚集體,即單鏈核糖核酸分子,這應該有助於在細胞核中製造蛋白質,而不是捆綁在牢房外。
也發現 Tau 纏結物會幹擾核斑點,即顆粒簇,有助於在新轉錄的 RNA 離開細胞核成為工作蛋白質之前對其進行處理。這個過程的一部分涉及將 RNA 的有用部分「拼接」在一起並剪掉不需要的部分。
研究人員觀察到,細胞剪接機制的一部分似乎被從核斑點中吸出並進入 tau 蛋白聚集體,他們認為這可能會對腦細胞造成致命的破壞。
“tau 蛋白聚集體似乎會隔離剪接相關的 RNA 和蛋白質,破壞它們的正常功能並損害細胞製造蛋白質的能力,”說研究作者兼醫學研究員埃文萊斯特。
萊斯特和他的合著者註意到,死於阿茲海默症或其他神經系統疾病(例如額顳葉失智症)的人的死後腦組織樣本中出現了類似的變化,這些結果也在一定程度上解釋了在受影響個體中觀察到的常見疾病特徵。
「這些結果提出了一種可能性,即 tau 蛋白聚集本身就是導致疾病組織中出現的一些剪接變化的原因,」他們在他們的論文中寫下。
透過揭示tau 在隔離剪接蛋白中的作用,該研究還為藥物發現提供了新的標靶——不過,正如我們在澱粉樣蛋白方面所看到的那樣,這是一條漫長的道路,並不能保證成功。
「我們的想法是介入異常功能,同時保留 tau 蛋白的正常功能,」萊斯特說。
「該領域的一個大問題是,沒有人真正知道 tau 蛋白在健康人體內的作用,而且它在不處於纏結狀態時可能具有重要的功能,」他額外。
因此,即使這項研究提供了新的見解,但現在仍處於早期階段。
其他研究顯示 tau可能有保護作用在老化方面,完全顛覆了其他假設。在此之前我們已經看到了很多說法'我們可能終於知道導致阿茲海默症的原因不幸的是,這並不是故事的全部。
目前,我們正在關注的是另一個重大發現,但仍存在許多問題。
該研究發表於神經元。