阿爾茨海默病(AD)是癡呆癥最常見(jiàn)的類(lèi)型,它影響了全世界超過(guò)3500萬(wàn)人。
該病的病理特征包括腦內(nèi)淀粉樣蛋白β(Aβ)肽的積累,以及由高磷酸化tau蛋白組成的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的形成,神經(jīng)發(fā)炎,突觸衰竭/喪失和神經(jīng)變性,最終導(dǎo)致記憶衰竭。
當(dāng)前的治療集中在減少疾病的某些特征上,例如淀粉樣斑塊負(fù)荷,神經(jīng)原纖維纏結(jié)和神經(jīng)炎癥。
一個(gè)神經(jīng)科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種可能的手段,可以通過(guò)小鼠的靶向蛋白質(zhì)合成來(lái)解決阿爾茨海默病導(dǎo)致的認(rèn)知功能喪失。
他們的研究結(jié)果刊登在《科學(xué)信號(hào)》雜志上,揭示了合成藥物可以拯救記憶形成所需的腦細(xì)胞的活性。
“這項(xiàng)工作首次表明,通過(guò)藥理學(xué)方法逆轉(zhuǎn)受阿爾茨海默病困擾的大腦中受損的蛋白質(zhì)合成不僅可行,而且有效?!奔~約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)中心的博士后研究員、論文的第一作者M(jìn)auricio Martins-Oliveira解釋說(shuō)。
“大腦中新蛋白質(zhì)的合成對(duì)于神經(jīng)元的正常功能,尤其是對(duì)于記憶的鞏固至關(guān)重要。我們和其他人之前的研究已經(jīng)表明,腦蛋白合成的損傷造成了阿爾茨海默病模型小鼠的記憶缺失,而且阿爾茨海默病患者的大腦表現(xiàn)出明顯的蛋白合成受損的跡象。因此,我們問(wèn)自己,拯救腦蛋白合成是否可能是改善阿爾茨海默病記憶功能的方法?!卑臀骼锛s熱內(nèi)盧聯(lián)邦大學(xué)(UFRJ)生物物理學(xué)研究所的教授、論文的通訊作者Sergio Ferreira說(shuō)。
“鑒于阿爾茨海默病的復(fù)雜性質(zhì),識(shí)別和靶向有效改善認(rèn)知的異常分子途徑一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。”紐約大學(xué)神經(jīng)科學(xué)中心的教授、論文的共同通訊作者Eric Klann補(bǔ)充說(shuō),“我們的研究結(jié)果表明,跳躍性地啟動(dòng)大腦中的蛋白質(zhì)合成可以恢復(fù)失去的認(rèn)知功能。我們希望這項(xiàng)工作可以作為治療這種破壞性疾病的一個(gè)方法。”
這項(xiàng)研究的核心是ISRIB(一種能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)合成的合成分子)。ISRIB由加州大學(xué)舊金山分校的Peter Walter開(kāi)發(fā),專(zhuān)門(mén)針對(duì)遺傳密碼的翻譯啟動(dòng)的過(guò)程,最終刺激細(xì)胞蛋白質(zhì)的合成,或者說(shuō)蛋白質(zhì)的生產(chǎn)。
紐約大學(xué)和UFRJ的研究人員試圖確定ISRIB是否可以恢復(fù)突觸可塑性(大腦為了學(xué)習(xí)和記憶而改變的能力)。
此前,他們已經(jīng)證實(shí),阿爾茨海默癥患者的大腦中翻譯啟動(dòng)受損,這使得該團(tuán)隊(duì)推測(cè)ISRIB可以發(fā)揮作用,重新建立一些認(rèn)知功能。
在確定蛋白質(zhì)合成機(jī)制的關(guān)鍵成分在阿爾茨海默病患者的海馬體——一種已知在記憶中起重要作用的大腦結(jié)構(gòu)中被耗盡后,科學(xué)家們得出結(jié)論,蛋白質(zhì)的合成也可能受損。
然后,他們通過(guò)進(jìn)行一系列的記憶測(cè)試(例如走迷宮),測(cè)試ISRIB是否能夠拯救患有阿爾茨海默癥的小鼠的記憶。他們發(fā)現(xiàn)ISRIB確實(shí)可以恢復(fù)這些小鼠的記憶功能以及海馬體的蛋白質(zhì)合成。
同樣,他們的結(jié)果表明,ISRIB可以恢復(fù)海馬的突觸可塑性以及記憶功能。
綜上所述,研究人員的研究結(jié)果表明,通過(guò)合成分子(在這種情況下是ISRIB)幫助恢復(fù)蛋白質(zhì)合成,可以起到恢復(fù)阿爾茨海默病損害的認(rèn)知過(guò)程的作用。
參考:BY MAURICIO M. OLIVEIRA, MYCHAEL V. LOURENCO, FRANCESCO LONGO, NICOLE P. KASICA, WENZHONG YANG, GONZALO URETA, DANIELLE D. P. FERREIRA, PAULO H. J. MENDON?A, SEBASTIAN BERNALES, TAO MA, FERNANDA G. DE FELICE, ERIC KLANN, SERGIO T. FERREIRA. (2021) Correction of eIF2-dependent defects in brain protein synthesis, synaptic plasticity, and memory in mouse models of Alzheimer’s disease. Science Signaling. Vol 14, Issue 668.
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