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研究发现 对神经元中的蛋白质进行分类可以有效抵御神经退行性疾病

称为VPS35的分子检测并从神经元中去除缺陷蛋白质。研究人员首次表明,VPS35能清除大脑中一种名为tau的潜在有害蛋白质,否则这种蛋白质会累积并导致神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病。

像装配线中的分拣机一样,称为VPS35的分子可检测并从神经元中去除有缺陷的蛋白质。根据Temple大学Lewis Katz医学院的研究人员的新工作,VPS35系统与其他质量控制过程类似,在保护健康方面走得很远。他们首次表明,VPS35清除大脑中一种名为tau的潜在有害蛋白质,否则会累积并导致神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病。

这项新发现于7月9日在线发表在“分子精神病学”杂志上。

“VPS35的主要作用是分离并将功能失调的蛋白质转运到降解位点,”高级研究员DomenicoPraticò医学博士解释说,Scott Richards北极星基础阿尔茨海默氏症研究基金会主席,药理学和微生物学系教授,主任位于Lewis Katz医学院(LKSOM)的阿尔茨海默氏症中心。

神经元中缺陷蛋白的累积是阿尔茨海默病,帕金森病和其他一些神经退行性疾病所共有的特征。Tau是在大脑中积聚并在这些疾病中造成损害的主要蛋白质之一,产生被描述为tauopathy的病症。

其他研究人员以前的研究表明,VPS35的功能在阿尔茨海默病中发生了改变,并且阿尔茨海默病患者的大脑中VPS35活性降低。VPS35活性与tau积累之间的关系在很大程度上尚未开发。

“我们具体询问VPS35系统是否对清除有缺陷的tau蛋白很重要,”Praticò博士说。为了回答这个问题,他的研究小组检查了患有进行性超核瘫痪(PSP)或Picks'疾病的患者的脑组织。与阿尔茨海默病不同,其中tau积聚继发于β-淀粉样蛋白,在PSP和Picks'病中,tau是唯一在脑中形成沉积物的蛋白质。

分析显示,PSP和皮克病患者的大脑VPS35水平比对照组低50%。当研究人员在体外故意改变个体tau病变受体神经元中的VPS35水平时,他们发现它们可以直接控制tau积聚,这是第一次在tau病变中暗示VPS35。VPS35对tau的依赖性作用是由组织蛋白酶D(一种专门研究蛋白质降解的酶)的活性介导的。

Praticò博士的团队还在小鼠中进行了tau积累实验。这些动物的VPS35下调加剧了记忆和学习障碍,并且与运动功能恶化有关。此外,VPS35减少导致动物大脑中神经元之间的突触完整性丧失,显着破坏神经沟通。

“当tau在细胞中徘徊时,对于突触,神经元相遇和交换信号的地方非常不利,”Praticò博士解释说。“在我们研究的动物中,当VPS35活性降低时,突触连接性有40%到50%的损失,这导致认知和运动恶化的类型,包括记忆和学习能力的损失,见于人类tau病变患者。”

组织蛋白酶D的参与的发现进一步阐明了VPS35和tau之间的关系。Praticò博士说:“如果没有VPS35,组织蛋白酶D不会降低tau,使tau在脑中积聚。”

Praticò博士的团队计划接下来调查使用药物将VPS35重新用于神经退行性疾病的可能性。“这种方法将是独一无二的。我们不是针对一种酶,而是像其他小分子一样开发,我们将针对一种实际机制,这应该更加可行,”他说。

其他研究人员包括Alana N. Vagnozzi,李建国,Jin Chiu和Rebecca Warfield,位于Temple的阿尔茨海默氏症中心和LKSOM的药理学系;以及LKSOM病理学和检验医学系的Roshanak Razmpour和Servio H. Ramirez。

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