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帕金森。帕金森病:有毒蛋白质如何损害健康脑细胞

健康 89xy 4周前 (11-06) 17次浏览

研究人员首次发现了帕金森病中起作用的有毒蛋白质,并确定了使它们能够在健康脑细胞壁上钻孔以破坏其功能的关键特征。

帕金森。帕金森病:有毒蛋白质如何损害健康脑细胞

新的发现表明“寡聚体”损害细胞膜的完整性。

来自英国、西班牙和意大利的研究人员在《科学》杂志上发表的一份关于这一新发现的报告描述了蛋白质与细胞接触时会发生什么。

伦敦帝国理工学院和英国剑桥大学的第一研究作者朱利安娜·富斯科博士说,科学家们希望这些发现将导致帕金森病药物的改进,以阻止有毒蛋白质进入健康的脑细胞。

帕金森病是一种逐渐破坏脑细胞的疾病,脑细胞产生一种叫做多巴胺的信使化学物质,对控制运动很重要。

这些症状发展缓慢,并随着时间的推移而恶化,包括平衡受损、僵硬、运动缓慢、震颤以及说话和吞咽问题。

研究人员还发现,帕金森氏病影响非多巴胺脑细胞,这可能解释了为什么这种疾病经常出现与运动无关的症状,如焦虑、抑郁、疲劳和睡眠中断。

据认为,全世界有1000多万人患有帕金森氏病,其中估计包括美国的100万人。

尽管它最常发生在50岁以后,但大约10%的帕金森病病例是在更年轻的人群中诊断出来的。

寡聚体’破坏细胞膜完整性’

在新的研究中,研究人员观察到当一种叫做α突触核蛋白的蛋白质发生故障并形成叫做寡聚体的簇时会发生什么,寡聚体对脑细胞有毒。

他们使用固态核磁共振光谱来表征寡聚物的不同结构特征,然后研究这些特征如何影响它们与细胞的相互作用。他们使用了老鼠的脑细胞以及从人类脑瘤中提取的脑细胞。

这项研究意义重大,因为研究小组找到了一种方法,使通常不稳定的低聚物保持足够长的稳定时间,以观察到以前从未见过的细节水平。一旦形成,低聚物很快要么进入细胞,溶解,要么变成长纤维。

通过保持寡聚体的稳定,研究人员能够识别出对其毒性至关重要的两个特征:一个允许它们粘附在细胞壁上,另一个允许它们穿透细胞膜并破坏细胞功能。

“这有点像你把一块极热的金属放在一个塑料表面上,”伦敦帝国理工学院生命科学系的资深研究员之一阿方索·德·西蒙尼博士解释说。”在相当短的时间内,它会在塑料上烧一个洞.”

他认为低聚物“破坏细胞膜完整性”的能力是最终杀死脑细胞的过程中的关键一步。

与病毒既相似又不同

在进一步的实验中,研究小组发现了一种降低寡聚体毒性的方法。他们发现,改变其蛋白质序列会降低寡聚体粘附细胞膜的能力。

研究人员将寡聚体的行为及其粘附在脑细胞壁上的倾向与病毒侵入细胞的方式相似。不同之处在于,当病毒使细胞机制适应其自身目的时,寡聚体只会破坏它。

德·西蒙尼博士还认为,寡聚体能够附着在细胞膜上是因为“自然的偶然”,这赋予了它们与正常膜蛋白相同的特征,有助于大脑信号传递。

“仅仅拥有这些信息并不意味着我们现在可以去制造药物,但是很明显,如果我们能够理解为什么这些蛋白质团会有这样的行为,我们就可以在治疗帕金森氏病方面取得更快的科学进展。”

朱利安娜·富斯科博士


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