复杂的问题往往需要创造性的解决方案,而全球负担日益加重当然是一个复杂的问题。很少有疾病能如此吸引公众的关注,也很少有疾病能如此引发如此多的恐惧。然而,那些没有每天密切关注这项研究的人可能会惊讶地发现,关于其原因和最佳治疗方法的争论仍然如此激烈。今年早些时候,我们写了一篇文章这是在预印本中提出的;现在,经过同行评审,该研究已经发表。
“很高兴看到这篇论文发表,并且重新提交/修订同行评审过程大大改进了它,”资深作者本·古尔特博士利物浦大学机械细胞生物学教授告诉 IFLScience。
早在三月份,古尔特就向我们讲述了这项研究,该研究以一种名为“talin”的蛋白质为中心。它具有在两种稳定形状之间来回切换的特殊能力。古尔特和同事此前提出,这种能力可能会在大脑中发挥作用,就像机械计算机使用二进制开关一样,从而允许就像一系列“0”和“1”。
Talin 的变形特性也导致了古尔特和一些化学家同事之间的合作,他们认识到这种蛋白质的折叠和展开能力可以很好地帮助。由当时的博士生 Jack Doolan 领导的第一项基于 talin 的水凝胶研究发表在自然纳米技术去年。
但回到大脑。所有关于记忆的研究,加上进一步的实验结果,使得古尔特和同事开始考虑塔林在记忆丧失中的潜在作用,例如阿尔茨海默病患者所经历的记忆丧失。
我们对这项工作感到非常兴奋,我们认为这项工作将具有相当大的争议性和破坏性,但却为阿尔茨海默氏症研究确定了新的重点方向。
本·古尔特教授
他们与一个小组合作,系统地寻找可能与阿尔茨海默病的关键蛋白质淀粉样前体蛋白(APP)相互作用的蛋白质,他们发现talin基本上满足了所有条件。
Talin“在所有蛋白质中对 APP 处理的影响几乎最大!”古尔特告诉《IFLScience》。
该论文提出了 talin 可以直接与 APP 结合的证据,并提出了这种相互作用如何在阿尔茨海默病中发挥作用。
APP 的正确处理对于大脑的健康运作至关重要——当大脑开始出现问题时,我们会看到错误折叠的β淀粉样蛋白是该疾病的标志之一。
正如新论文中所阐述的,该理论认为 APP 可能作为一个网格存在,连接(神经细胞之间的微小间隙)。这也是 talin 分子“二进制代码”的所在地,理论上它存储着我们的一些记忆。如果 APP 处理出错,突触同步性就会破坏,二进制代码就会损坏,从而导致损失。
我们在这里经常使用“理论”这个词,这是故意的。这些想法很新颖,但团队认为它们值得进一步研究。 “我们对这项工作感到非常兴奋,我们认为这项工作将具有很大的争议性和破坏性,但它为阿尔茨海默氏症研究确定了新的重点方向,”古尔特告诉 IFLScience。
该团队在论文中提出了六个可测试的假设来指导未来的研究——而且他们已经开始了。
“talin 和 APP 之间的联系也提供了更多证据,证明 talin 和突触中的机械记忆机制发挥着核心作用。我们目前的研究重点是测试稳定培养细胞中踝蛋白复合物的抗癌药物是否会改变神经元中的 APP 处理,”Goult 说。
“我们的主要研究重点是了解talin在协调突触功能和已建立的神经元记忆过程(如长期增强)中的作用。 2025 年将会非常令人兴奋。”
该研究发表在期刊上开放生物学。