这种神秘的分子对大脑健康至关重要,我们终于知道为什么了
阿尔茨海默病患者大脑中的 β-淀粉样蛋白团块(棕色)和 tau 蛋白(蓝色)插图。 (国家情报局)
尽管本身也是一种脂质,但对大脑健康至关重要的分子充当其他脂肪分子(脂质)的垃圾收集器。
所以对于半个多世纪,研究人员对这些脂质分子如何,称为BMP,不会与收获的其余脂肪一起被处理掉。
纽约斯隆凯特林研究所的细胞生物学家 Shubham Singh 及其同事现在发现了 BMP 避免降解能力的秘密在于一对分子将其形成抗性结构的方式。
他们的发现还有助于解释 BMP 水平异常如何与痴呆症较高风险相关,包括。
患有以下疾病的患者大脑中的 BMP 特别低额颞叶痴呆,使称为神经节苷脂的糖脂积累。
在高浓度下,这些分子是有毒的,会产生一种称为神经节苷脂沉积症它会破坏大脑和脊髓中的神经元。在实验室中用 BMP 治疗患有神经节苷脂沉积症的细胞可以使其康复。
随着超过每年世界各地诊断出的痴呆症中,越来越多的人经历了精神错乱、沟通困难和记忆丧失等令人衰弱的症状,无论是个人还是亲人。
我们对导致认知能力下降的生物学途径了解得越多,我们就越能更好地管理这些。
就像我们的手一样,分子可以具有右手 (R) 或左手 (S) 构型。 BMP 恰好是右旋脂肪中一种奇怪的左旋分子。
“脂质生物化学中的一切都始于一个名为 3-磷酸甘油的分子,它就是 R,”解释辛格。 “那么,在哪一步将 R 转换为 S,或者将右手转换为左手,以生成 BMP?”
对小鼠和人类细胞的实验室测试显示,在称为溶酶体的细胞储存室中存在一对酶,BMP 就是在其中产生的。时间这两种蛋白质? c阿莱德PLD3 和 PLD4 ?赋予脂质独特的旋向性。
康奈尔大学细胞生物学家杰里米·巴斯金(Jeremy Baskin)并未参与这项研究,他解释说,另一种分子曾被认为可以制造 BMP,但这是错误的做法。
“我们很惊讶,因为其他人报告说另一种酶可以制造 BMP,”说巴斯金。
至关重要的是,这些酶中任何一种的变化都可以增加或减少细胞中 BMP 的水平。先前 PLD3 的突变形式与阿尔茨海默病有关Singh 及其同事发现,BMP 的产生量减少了一半以上,这表明大脑脂质调节失调可能是导致这种情况的原因之一。
痴呆症是一种复杂的疾病,涉及多种生物学途径,但人们对其中的了解却很少。但是,研究人员对大脑的典型功能了解得越多,我们就越能理解大脑的本质。也与它们相关的疾病。
这项研究发表于细胞。