老年痴呆症的“大爆炸”:科学家们发现了疾病的起源

科学家们发现了一种“大爆炸”的老年痴呆症——一种健康的蛋白质会变得有毒,但还没有在大脑中形成致命的缠结。

老年痴呆症的“大爆炸”:科学家们发现了疾病的起源

一种叫做tau蛋白的异常积累可以聚集在神经元内部,形成纠缠的线程,最终损害神经元之间的突触连接。

来源:国家老化研究所,国立卫生研究院,美国卫生和公众服务部

来自美国西南大学奥唐纳大脑研究所的一项研究为TAU分子的变形特性提供了新的见解,就在它开始粘在一起形成更大的聚集物之前。这一发现提供了一种新的策略,可以在它发病前检测出这种毁灭性的疾病,并促使人们努力开发一种治疗方法,在它们改变形状之前稳定TAU蛋白。

“我们认为这是TAU病理的大爆炸。这是一种观察疾病过程开始的方式。”

美国西南大学阿尔茨病和神经退行性疾病中心主任马克戴蒙德博士说,“这可能是我们迄今为止发现的最大的发现,尽管在诊所获得任何好处还需要一段时间。”这改变了我们对这个问题的看法,”美国西南大学阿尔茨病和神经退行性疾病中心主任马克戴蒙德博士说。他是一位著名的痴呆症专家,他认为TAU蛋白就像朊病毒一样,是一种可以自我复制的感染性蛋白质。

发表在eLife上的研究反驳了之前的观点,即孤立的TAU蛋白没有独特的形状,只有在它开始与其他TAU蛋白结合形成了阿尔茨阿尔茨病患者大脑中出现的明显的缠结之后,才会产生有害的影响。

老年痴呆症的“大爆炸”:科学家们发现了疾病的起源

科学家在从人类大脑中提取TAU蛋白并将其分离为单个分子后,发现了这一发现。他们发现,这种有害的tau蛋白暴露了它自身的一部分,而这部分通常是在内部折叠的。这种暴露的部分会使其粘附在其他tau蛋白上,从而形成缠结,从而杀死神经元。

“我们认为这是TAU病理学的大爆炸,”戴蒙德博士说,他指的是关于宇宙形成的主流科学理论。“这是一种观察疾病过程开始的方式。它将我们向后移动到一个非常谨慎的点上我们看到第一个分子变化的出现导致了老年痴呆症的神经退化。这项工作依赖于与我的同事Lukasz Joachimiak博士的密切合作。”

尽管几十年来在临床试验上花费了数十亿美元,但阿尔茨阿尔茨病仍然是世界上最具毁灭性和令人困惑的疾病之一,仅影响了500多万美国人。

Diamond博士希望科学领域已经转危为天,他指出,在记忆丧失和认知能力下降的症状出现之前,确定疾病的起源为科学家提供了一个重要的诊断目标。

老年痴呆症的“大爆炸”:科学家们发现了疾病的起源

他的团队下一步要做的是开发一个简单的临床测试,检查病人的血液或脊髓液,以检测出异常TAU蛋白的第一个生物体征。但戴蒙德博士说,同样重要的是,正在努力开发一种治疗方法,使诊断具有可操作性。

他引用了一个令人信服的理由来保持谨慎的乐观:TAF酰胺是一种最近被批准的药物,它稳定了一种不同的可变形蛋白质,叫做转胸腺蛋白,它会导致心脏中致命的蛋白质堆积,类似于TAU会压倒大脑。

戴蒙德博士说:“我们正在寻找这一发现,并进行一种治疗,阻止神经退化过程的开始。”“如果它能起作用,阿尔茨阿尔茨病的发病率就会大大降低,这将是令人惊叹的。”

Diamond博士的实验室,在许多与TAU有关的著名发现的前沿,先前认为TAU的作用类似于朊病毒——一种传染性蛋白质,可以像病毒一样通过大脑传播。实验室已经确定,人类大脑中的TAU蛋白可以形成许多不同的菌株,或者自我复制的结构,并开发出在实验室中复制它们的方法。他说,他最新的研究表明,一种单一的TAU蛋白的病理形式可能有多种可能的形状,每一种都与一种不同形式的痴呆症有关。


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