研究发现导致阿兹海默症的深层原因

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【大纪元2021年12月09日讯】(大纪元记者李少维编译报导)加州大学一项新研究发现,脑细胞清理有缺陷的蛋白质分子的能力逐渐下降,才是导致阿兹海默症(Alzheimer’s)的深层原因。

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阿兹海默症是老年失智症里常见的一种类型。以前的研究发现,淀粉样蛋白斑块(amyloid plaques)和神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles)是患者脑组织内普遍都有的特征。斑块指的是淀粉样肽的累积;缠结的神经原纤维主要由tau蛋白构成。现在医生一般以同时见到这两个指标来确诊阿兹海默症。

但是这份新研究发现蛋白斑块和神经元纤维缠结是阿兹海默症的表征,并不是引发这种疾病的根本原因。这份研究的主要作者加利福尼亚大学河滨分校(University of California, Riverside,缩写为UCR)的化学教授瑞安·朱利安(Ryan Julian)说:“20%脑组织出现斑块的人并没有失智的症状。这样看来脑组织的斑块不是这种疾病的根本原因。”

他们的调查认为,蛋白分子的同分异构体(isomer)不断累积,细胞无法及时将它们清除才是这种疾病主要的成因。

同分异构体就是化学分子式完全相同的化合物,但是其分子的三维取向不同,”朱利安说,“常见的例子就是我们的双手。双手分别是对方的异构体,是个镜像版本,不是完全一样的复制体。异构体也有手性(handedness)的差异。”

朱利安说所谓手性的差异指的是,组成蛋白的氨基酸可以是左手异构体,也可以是右手异构体,但是,研究发现活的生物体内的蛋白全部由左手异构体的氨基酸组成。

这份研究扫描了一些人捐赠的脑组织样品。这些人大脑中存在淀粉样斑块,但是没有失智的症状。研究人员发现,这些人脑中的tau蛋白都具有正常的手性,也就是呈现左手手性,而那些脑中也有斑块并出现失智症的患者脑中的蛋白却能看到异常的右手手性。

研究介绍说,人体内多数蛋白质的半衰期不会超过48小时。然而,如果蛋白在体内时间太长,特定的氨基酸就会转变为异构体。

“如果你把右手的手套戴在左手上,显然不好用。这和生物学上的道理是一样的,如果左手套自己会变成右手套,那么以后就不好用了,分子就会出问题。”朱利安说。

一般来说,生物体具有自噬(autophagy)机制,即会从细胞中把有缺陷的蛋白清除出去。人大约过了65岁以后,这个清除的速度会变慢。

研究者表示,这项成果有助于调整对阿兹海默症的防治方式。一方面,现在有很多可以改善自噬机制的药物,原本是用于治疗心血管疾病的,申请将它们用于治疗阿兹海默症,审批的速度会比开发新药快得多。

另一方面,科学家知道禁食会刺激身体的自噬机制。当细胞从食物中获取的蛋白质不够的时候,会自动回收细胞内的的蛋白填补空缺。运动据信也会刺激这个自噬机制。

朱利安说,这些生活习惯的调整配合药物治疗,可能将有助于预防阿兹海默症。

这份研究11月24日发表于《蛋白质组研究杂志》(Journal of Proteome Research)。◇

责任编辑:叶紫微

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