一說到阿爾茨海默?。ˋD)奇點(diǎn)糕就想嘆氣,也不是科學(xué)家不努力,怎么老也搞不清楚它到底咋回事兒呢? 不說別的,就這個(gè)β淀粉樣蛋白吧,人人都知道它是AD的關(guān)鍵病理特征,可是對(duì)它做了那么多研究,還是有兩個(gè)最關(guān)鍵的問題像大山一樣攔在前面: 一、β淀粉樣蛋白有各種形式,可溶的不可溶的,低聚的高聚的,到底哪種是毒害神經(jīng)元的主力軍? 二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎么讓神經(jīng)元不正常工作的呢? 這兩個(gè)問題,奇點(diǎn)糕今天要一口氣都答了~根據(jù)《科學(xué)》雜志發(fā)布的一項(xiàng)最新研究成果,德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),β淀粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式,它們可以抑制神經(jīng)元的谷氨酸再攝取,導(dǎo)致神經(jīng)元過度活化[1]。 值得注意的是,這種導(dǎo)致神經(jīng)元功能障礙的病理表現(xiàn),出現(xiàn)得比神經(jīng)纖維纏結(jié)、神經(jīng)營養(yǎng)不良、腦萎縮等病理特征更早。聯(lián)系到臨床上谷氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對(duì)谷氨酸能神經(jīng)元或許是AD治療值得關(guān)注的方向。 看來要搞AD還是得放寬視野,多管齊下呀! 圖源 | science.org 說起AD的新藥,那真是患者和藥企共同的血淚史。研究了β淀粉樣蛋白那么多年,以它為靶點(diǎn)的新藥卻一個(gè)接一個(gè)敗下陣來。 說得不客氣一些,至今為止試圖減少或中和β淀粉樣蛋白的藥物,沒有一個(gè)能夠真的延緩AD的疾病進(jìn)展,這讓科學(xué)家不由得開始思考,β淀粉樣蛋白在AD中真正的角色定位。由此也就產(chǎn)生了開頭的兩個(gè)問題:誰在作怪,以及怎么使壞。 先從神經(jīng)元功能障礙開始說起吧。AD的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,近年來科學(xué)家們關(guān)注到了一個(gè)新的很有意思的現(xiàn)象——在AD患者的大腦內(nèi),有部分神經(jīng)元會(huì)異?;钴S,這對(duì)整個(gè)兒精細(xì)的認(rèn)知神經(jīng)回路顯然是很有害的,也是AD患者常常出現(xiàn)癲癇發(fā)作的原因。 圖源 | pixabay 當(dāng)科學(xué)家利用功能性磁共振成像(fMRI)來檢測前驅(qū)性AD患者的大腦時(shí),發(fā)現(xiàn)這樣的神經(jīng)元過度活動(dòng)主要出現(xiàn)在海馬和新皮質(zhì)中,而這兩個(gè)腦區(qū)也是β淀粉樣蛋白大量積累的地方。 看起來這個(gè)神經(jīng)元超興奮的現(xiàn)象很可疑??! 已經(jīng)有科學(xué)家在小鼠中研究過超興奮的分子機(jī)制,幕后黑手指向了可溶性β淀粉樣蛋白。而今天這項(xiàng)研究又進(jìn)一步挑明了它的真實(shí)姓名——β淀粉樣蛋白的二聚體。 看,給小鼠注射了人工合成的二聚體之后,大腦海馬體迎來了一波劇烈活動(dòng),這部分神經(jīng)元明顯谷氨酸含量超標(biāo)。 β淀粉樣蛋白二聚體造成神經(jīng)元超興奮 海馬CA1谷氨酸積累量高 研究者發(fā)現(xiàn),給小鼠注射谷氨酸攝取拮抗劑也能夠達(dá)到差不多的效果,說明β淀粉樣蛋白二聚體應(yīng)該是有類似的機(jī)制。 檢查了各種和谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的受體之后,研究者發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵居然是落到了星形膠質(zhì)細(xì)胞上。原來β淀粉樣蛋白并不是直接結(jié)合了某個(gè)受體,而是干擾了星形膠質(zhì)細(xì)胞表面相關(guān)受體的擴(kuò)散,這個(gè)步驟是清除突觸釋放的谷氨酸的關(guān)鍵步驟。就這樣,它導(dǎo)致谷氨酸積累,也就讓神經(jīng)元只能興奮個(gè)不停。 在AD模式小鼠中,研究者也進(jìn)行了測試。無論是內(nèi)源產(chǎn)生的β淀粉樣蛋白還是從AD患者大腦中提取的β淀粉樣蛋白二聚體,都能夠造成同樣的神經(jīng)元興奮。另外,除了二聚體之外的低聚物也能產(chǎn)生一定的效果,而β淀粉樣蛋白單體就幾乎沒作用了。 單體(右)對(duì)神經(jīng)元活動(dòng)幾乎沒什么影響 這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)得很早,神經(jīng)元過度興奮的小鼠還沒來得及產(chǎn)生蛋白沉淀呢。 按照這個(gè)研究的說法,在β淀粉樣蛋白單體聚集的過程中,二聚體和低聚物形成,它們是真正有神經(jīng)毒性的蛋白形式。這些低聚物通過阻斷神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)谷氨酸的再攝取,造成神經(jīng)元過度激活,最終導(dǎo)致神經(jīng)退化。 谷氨酸和AD的小秘密,從以前的研究中也能觀察到一些端倪。首先,在AD模式動(dòng)物和患者中,都存在谷氨酸穩(wěn)態(tài)受損的現(xiàn)象;其次,一種抗谷氨酸藥物美金剛,也已經(jīng)用于阿爾茨海默病的治療。 考慮到相關(guān)的現(xiàn)象比AD的其他臨床癥狀出現(xiàn)得更早,那么靶向谷氨酸相關(guān)的通路,或許是AD早期治療的可靠探索方向。畢竟等到神經(jīng)元大規(guī)模罷工,我們就沒有太好的手段去修復(fù)它們了。 編輯神叨叨 AD:看我刷新你認(rèn)知 參考資料: [1] https://science./content/365/6453/559 [2] https://science./content/365/6453/540 本文作者 | 代絲雨 |
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