科學家發現與阿爾茨海默病相關的“超級傳播”蛋白

一項新的研究使用強大的成像技術揭示了阿爾茨海默病相關蛋白質的一個亞群傳播得特別迅速。這些“超級傳播者”可能有助于解釋為什么天然存在的 β 淀粉樣蛋白的異常團塊會隨著使人衰弱的疾病進展而增加。

“這項工作使我們離更好地了解這些蛋白質如何在腦組織中傳播又近了一步阿爾茨海默病疾病，”解釋來自瑞士聯邦材料科學與技術實驗室 （EMPA） 的分子物理學家 Peter Nirmalraj。

迄今為止，從我們大腦中混亂的分子纏結中撬開阿爾茨海默病神經損傷的直接原因已被證明是極其困難的。β 淀粉樣蛋白斑塊是疾病的原因還是癥狀也仍有待商榷.

實驗室研究發現沒有證據表明這些蛋白質直接損害腦細胞，針對這些蛋白質的治療具有未證明有效.

研究今年發布表明，雖然斑塊本身可能不會直接導致神經元損傷，但與它們纏結的其他分子可能是原因。無論如何，了解 β 淀粉樣蛋白過度生長背后的機制仍可能帶來更好的治療方法。

在他們的新研究中，愛爾蘭利默里克大學的 Nirmalraj 和同事使用強大的新技術來觀察淀粉樣蛋白 β 如何結合在一起形成長鏈原纖維，最終形成纏結的團塊。

該團隊在鹽溶液中觀察到了這種活動，他們指出，與其他實驗室成像條件相比，鹽溶液更接近我們大腦中的自然環境。

“傳統方法，例如基于染色技術的方法，可能會改變蛋白質的形態和吸附位點，因此無法以自然形式對其進行分析，”Nirmalraj指出.

在原子力顯微鏡讓研究人員窺探到了一些不尋常的事情。

β 淀粉樣蛋白的特定風味折疊方式使它們的邊緣具有額外的反應性，如上圖的明亮區域所示。這意味著它們更容易積累自己的額外組成部分——比其他類型的 β 淀粉樣蛋白更快地將它們的線狀原纖維延伸到大腦中。

“一小群表現出較高表面催化活性的原纖維被鑒定為超級傳播者，”該團隊在他們的論文中寫道.

這些超級傳播因子，即 β 淀粉樣蛋白 42，只有在產生初始 β 淀粉樣蛋白原纖維后才會形成二級結構（見下圖）。

Nirmalraj 和團隊闡明了這些蛋白質團塊的形狀和大小，但其結構的細節尚未解決。這些詳細信息包括 β 淀粉樣蛋白 42 是否以及如何與其他 β 淀粉樣蛋白在化學上不同，以及哪些化學成分驅動這些二級結構的生長。

以前的研究發現β 淀粉樣蛋白聚集體在大腦中，人們患有越來越痛苦的癥狀例如記憶力減退、沖動行為、焦慮和困惑。這仍然只是一種關聯，癡呆中腦損傷的直接機制尚不清楚。

幾十年來發生了巨大的變化在大腦中和身體發生神經退行性變的人。因此，還有其他理論也需要繼續探索，例如阿爾茨海默氏癥作為一種自身免疫性疾病.

這項研究發表在科學進展.

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