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Acta Neuropathol:揭示帕金森病在腦細胞之間擴散新機制

來源:作者:人氣:-發表時間:2019-06-10 12:32:00【
在一項新的研究中,來自瑞典林雪平大學、卡羅林斯卡研究所、烏普薩拉大學和德國埃爾蘭根大學醫院的研究人員發現,神經細胞之間的較小通道參與了一種新發現的關于帕金森病如何在大腦中擴散的機制。這些結果表明有害的蛋白聚集物或者說沉積物能夠結合通道形成蛋白并“搭便車”,并以這種方式擴散至健康細胞。相關研究結果近期發表在Acta Neuropathologica期刊上,論文標題為“Binding of α-synuclein oligomers to Cx32 facilitates protein uptake and transfer in neurons and oligodendrocytes”。
 
Acta Neuropathol:揭示帕金森病在腦細胞之間擴散新機制
 
諸如阿爾茨海默病、帕金森病和亨廷頓舞蹈病之類的神經退行性疾病影響人類大腦的不同區域。盡管存在這些區域差異,但是現有研究已表明受這些疾病影響的細胞內部過程有很多共同之處。這些疾病的一個特征是特定蛋白開始形成損害并最終殺死細胞的聚集物。在帕金森病中,α-突觸核蛋白的錯誤折疊形式參與其中。這些聚集物能夠募集正常形式的α-突觸核蛋白,從而導致更多的蛋白聚集物產生。

論文共同通訊作者、林雪平大學醫院外科病理學會診醫生、林雪平大學臨床與實驗醫學系副教授Martin Hallbeck說,“在過去的幾十年里,我們已經意識到大腦中的蛋白沉積物能夠在細胞之間傳播,作為在下一個細胞中開始新聚集物形成循環的種子。這種疾病在大腦中擴散的方式類似于感染。我們想要了解這種蛋白聚集物是如何傳播的,并且就長期而言,使用這些知識來抑制這種疾病在大腦中的傳播。”

人們早就知道,彼此靠近的細胞能夠在它們之間產生較小的通道,稱為間隙連接通道。這些小通道由一個稱為連接蛋白(connexin)的蛋白家族的成員形成。其他科學家的研究已表明連接蛋白在其他類型的疾病(比如HIV/AIDS)中起著重要作用。這導致來自林雪平大學的研究人員想要知道連接蛋白是否能夠在帕金森病的大腦傳播中發揮類似的作用。

論文共同作者、Hallbeck研究團隊高級博士后研究員Juan Reyes說道,“結果表明帕金森病中的有害蛋白聚集物能夠結合連接蛋白-32(connexin-32, Cx32),并被細胞攝取。我們是第一個證實在帕金森病和多系統萎縮癥(一種相關的疾病)中,連接蛋白在疾病相關蛋白的攝取和在細胞之間轉移中發揮作用。”

大腦含有10種以上的連接蛋白,但是這項新的研究表明帕金森病中的蛋白沉積物僅與它們中的一種---Cx32---相互作用。這些有害的蛋白聚集物借助于這種通道形成蛋白從一個細胞轉移到相鄰細胞的過程的細節仍不清楚。這些研究人員確實知道由連接蛋白形成的通道太窄而不能讓這些蛋白聚集物通過。他們發現這些蛋白聚集物與通道形成蛋白Cx32結合并與它一起潛入細胞中。當這些研究人員抑制體外培養的細胞中的通道形成時,對α-突觸核蛋白的攝取就受到阻止。在使用來自四名被診斷患有帕金森病的死亡患者的大腦組織的實驗中,他們觀察到兩種病例中α-突觸核蛋白和連接蛋白之間的直接結合,這表明它們在帕金森病患者的大腦中也相互作用,但在正常大腦中則不相互作用。

Hallbeck說,“我們希望Cx32在未來能夠用作藥物治療的靶標。”

帕金森病是繼阿爾茨海默病之后第二種最常見的神經退行性疾病。這種疾病的特征是震顫,肌肉僵硬和身體活動開始變得緩慢。在這種疾病的后期階段,認知癥狀也很常見。當癥狀變得明顯時,受影響的大腦區域中相對較大部分的神經細胞已死亡。目前人們還沒有可用于抑制這種疾病進展的療法。

參考資料:

Juan F. Reyes et al.Binding of α-synuclein oligomers to Cx32 facilitates protein uptake and transfer in neurons and oligodendrocytes, Acta Neuropathologica (2019). DOI: 10.1007/s00401-019-02007-x. 
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