您的大腦和脊髓懸浮在大約 125 毫升的腦脊髓液 (CSF) 中，它不僅像液體氣泡膜一樣保護您寶貴的神經元，而且還含有豐富的蛋白質混合物，可以記錄其所保護的神經系統的活動。
華盛頓大學研究人員領導的一項研究現已揭示了與神經退化性疾病相關的獨特蛋白質圖譜疾病也可能成為藥物治療的目標。
阿茲海默症很難研究，因為在一個人死後你才能仔細觀察他的大腦。大多數旨在識別與阿茲海默症風險和保護相關的基因的研究都依賴死亡的腦組織，這只能對這種疾病提供有限的了解，通常是在其最新階段。
科學家過去採取的另一種方法是研究血漿。雖然血液可以方便地測量某些腦部疾病的標記物，但它不會直接與受阿茲海默症影響的腦組織相互作用腦脊髓液做。
脊髓液最初是血漿，因此與血漿有許多共同點，但它含有的蛋白質要少得多，電解質含量也不同。然而，腦脊髓液中含有的蛋白質可以告訴我們很多關於大腦內細胞活動以及負責這些活動的基因的資訊。
將大量蛋白質追溯到可能影響阿茲海默症等疾病進展的基因網絡是一項挑戰，可能涉及繪製從基因到蛋白質表現的每個步驟。
華盛頓大學的基因組學家Carlos Cruchaga 和他的合作者挖掘了華盛頓大學現有的兩個數據集，其中包含3,506 人的基因數據和腦脊髓液樣本，其中一些患有阿茲海默症，有些人沒有。
這使得研究人員能夠確定哪些細胞路徑以及它們所涉及的基因和蛋白質可能會對阿茲海默症患者的治療帶來麻煩。
Cruchaga 表示：“有時，在已知與阿茲海默症相關的 DNA 區域內存在許多基因，但我們不知道其中哪些基因正在導致這種疾病。”說。
“通過將蛋白質添加到分析中，我們可以確定驅動這種關聯的基因，確定它們所屬的分子途徑，以及識別新的蛋白質與蛋白質相互作用，否則這是不可能的。”
他們還將這些CFS 樣本中的蛋白質與已經與阿茲海默症相關的人類基因組區域進行了匹配，並確定了這些基因和蛋白質中哪些與導致阿茲海默症的生物途徑具有最強的統計聯繫。
這將 6,361 種腦脊髓液蛋白的數據集縮小到只有 38 種可能與阿茲海默症相關的蛋白質。其中 15 種藥物可以作為現有藥物的靶點，其中一些藥物已經與降低阿茲海默症風險有關。這項研究向我們展示了原因。
「這項分析的新穎性和優勢在於我們已經定義了可以改變風險的蛋白質，」Cruchaga說。 “所以現在我們有了因果步驟，我們可以確定這些步驟通往大腦的哪個位置。”
有了所有這些信息，他們能夠開發出一種基於蛋白質組學的模型，該模型可以比現有的基於遺傳學的模型更準確地預測阿茲海默症。
研究人員希望腦脊髓液蛋白質體學的這種應用可以轉化為許多神經系統疾病，例如疾病和。
「這就是這種方法的力量——一旦你有了遺傳變異圖譜和蛋白質水平圖譜，你就可以將其應用於任何疾病，」Cruchaga說。
該研究發表於自然遺傳學。
