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共同机制可能负责阿尔茨海默氏症和CTE的扩散

时间:2021-07-08 13:52:18 来源:

来自旧金山UC旧金山的新出版的研究揭示了共同的生物机制可能会推动阿尔茨海默病和慢性创伤性脑病的进展。

Alzheimer的和CTE都被归类为“tauopathies”,一种疾病,其特征在于叫做Tau的蛋白质的不正确折叠和丛集的疾病(如何在脑中的神经细胞内部“)。由此产生的Tau骨料,称为神经纤维缠结,对神经元有毒,并被认为是对两种疾病中所见的行为变化和认知下降负责。

新学习的高级作者,斯坦利·格斯汀,MD,神经退行性疾病研究所主任,部分UCSF威尔神经科学研究所,长期以来,由于它形成朊病毒,自我繁殖蛋白质相似对于那些导致牛水肺脑病等疾病的人(也称为“疯牛病”)。普森斯于1997年被授予诺贝尔奖,以发现朊病毒在BSE和相关疾病中的作用。

新的研究,首先要记录CTE患者的TAU朊病毒,用实验平台设计,旨在测试人细胞培养中的朊病毒。据报道,2016年11月28日在美国国家科学院的在线早期版本,从这些细胞培养物中传播的广告或CTE患者的大脑中错误地折叠了Tau,并在相同的条件下形成了聚集体。但是,对其他神经退行性疾病的患者(如挑选疾病)的患者的成功繁殖,例如影响大脑的额兆叶片的罕见痴呆形式,所以需要不同的条件。

“这项工作告诉我们,有些差异,有时候有些不同的地方,在某个帐篷中,奥曼·沃尔曼,博士学位,助理辅助教授和IDIA成员。“当我们在这些条件下开发出现进展和神经变性的新疗法时,我们可能会发现我们需要一种专为阿尔茨海默氏症和CTE而设计的药物,另一个专为选秀的疾病,等等。”

研究Tau​​.

CTE患者样品由Ann Mckee,M.D.,Boston University医学院神经内科和病理学教授提供,以及在运动员和军事退伍军人的CTE研究的领导者。患者样品由Lea T. Grinberg,M.D.,Ph.D.和William W.Seeley,M.D.副顾问,兼高UCSF记忆和老化中心成员。

TAU通常稳定微管,长圆柱结构,形成细胞内部脚手架,并有助于运输各种蛋白质。称为重复结构域的Tau蛋白的一部分,所谓的,因为在该区域中重复特定氨基酸序列,通过紧密地结合微管来帮助Tau满足该稳定作用。Tau蛋白在该区域中含有3个重复(3R)或4重复(4R)。

选择的疾病的特征在于3R Tau的聚集体,而另一种被称为渐进式胰腺麻痹的神经变性病症与4R聚集体相关。AD和CTE中看到的聚集体由3R和4R Tau两者组成。

细胞培养平台依赖于携带几份3Rτ,4Rτ或两者的人源细胞系(HEK细胞),每个副本融合到称为黄色荧光蛋白的“报告”分子,或YFP。这种方法是基于最初由前UCSF教师Marc Diamond,M.D.的德克萨斯州达拉斯·德克萨斯州达拉斯的德克萨斯州达喀斯市中心和神经变性疾病中心中心的M.D.。

这些融合的tau蛋白作为测试朊病毒繁殖的“模板”:从患者的大脑中获得的Tau Protem被添加到含有工程皮细胞的培养基中,如果它们导致熔融的Tau-yfp蛋白骨料,则为YFP发出强大的荧光信号,可以精确地测量。该平台的巨大优势在于,在短短4天内,可以可靠地检测到传播,这是神经变性疾病研究中的重要方法论优势,这通常会产生极慢地发展。

调查结果对新药和诊断工具有所意义

在新的研究中,来自Pick的疾病患者的TAU朊病毒患者在HEK细胞中成功繁殖,携带3R TAU的HEK细胞,而来自PSP患者的TAU PROCE感染的HEK细胞表达4R TAU。然而,来自AD或CTE患者的TAU朊病毒在任何一种情况下都没有繁殖。相反,只有当HEK细胞表达3R和4R Tau时,才能成功。

“我们所知,Alzheimer和CTE患者的大脑中的缠结由3R和4R Tau两者组成,”Woerman说。“在本研究之前未知的是这些3R和4R Tau蛋白是否可以单独传播,或者传播是否需要两种形式。我们的工作表明,后者似乎是这种情况。“

Woerman表示,这些调查结果对新药的发展有影响,允许科学家测试针对特定疾病的TAU朊病毒的潜在疗法,以潜在地确定哪些患者会对某种药物作出反应,也可以创造更好的诊断工具。

例如,在过去的两年中,围绕着成像探头的出现,允许通过正电子发射断层扫描来检测到大脑中的成像探针的出现令人兴奋 - 在这种发展之前,Tau只能在淘汰后脑组织中测量。但是,Woerman表示,这些探针在广告中最适用于其他神经退行性疾病,并且她怀疑对特定疾病的Tau同种型进行了解,例如在新研究中记录的特定于疾病,可能是创造更精确探针的关键。

其他UCSF研究人员参加该研究的是CO-First作者Atsushi Ayoyagi,Ph.D; Smita Patel,博士; Sabeen Kazmi; Iryna Lobach,博士。和史蒂文H. Olson,Ph.D.该工作由国家卫生研究院资助; Daiichi Sankyo;达娜基金会;格伦基金会;谢尔曼飞池基金会;雨水慈善基金会的礼物;联盟为全颞性痴呆研究;退伍军人事务部;脑震荡遗产基础;安德林斯基金会;和WWE,Inc。

出版物:Amanda L. Woerman等,“来自阿尔茨海默病的Tau朊病毒和慢性创伤性脑病患者在培养细胞中繁殖,”2016年PNAS; DOI:10.1073 / PNAS.1616344113


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