Nature:阿爾茨海默癥“觸發器”新發現
日期:2012-05-07 08:27:43
美國弗吉尼亞大學和德國Probiodrug生物公司的研究人員發現一種高毒性β-淀粉蛋白beta-amyloid(一種阿爾茨海默癥病人腦中存在的蛋白)能顯著增強其他正常且低毒性β-淀粉蛋白的毒性,它可能作為阿爾茨海默癥發生發展的一種“觸發器”。發表在Nature5月2日網絡版的這項發現,將能引導人們更有效的治療阿爾茨海默癥。位于德國哈雷的Probiodrug AG公司,已經完成了能抑制谷酰胺酰基環化酶(glutaminyl cyclase)的小分子的歐洲一期臨床試驗。這種谷酰胺酰基環化酶能催化形成上述劇毒β-淀粉蛋白。“這種焦谷氨酸化(pyroglutamylated/pyroglu)β-淀粉蛋白在阿爾茨海默癥中危害非常大”與Probiodrug公司科學家合作的主要研究人,美國弗吉尼亞大學文理學院醫學系的生物和細胞生物學教授George Bloom說,“我們確信它能轉化大量β-淀粉蛋白,并使其毒性增加100多倍,是非常危險的腦細胞殺手,同時也將成為藥物治療中更引人注目的靶點。”Bloom說這個過程與多種朊病毒疾病相似(例如瘋牛病或慢性消耗病),毒性蛋白能“感染”普通蛋白在腦中傳播并最終破壞它。阿爾茨海默癥病人在死亡前幾年會出現嚴重的癡呆。“可以把焦谷氨酸化β-淀粉蛋白理解為一種感染源,它能進一步感染,使本已糟糕的情況變得更加嚴重——它就是一種觸發器” Bloom說。同樣重要的是,不同于阿爾茨海默癥典型特征的淀粉樣蛋白斑塊(amyloid plaque)中的大纖維,焦谷氨酸化β-淀粉蛋白感染的劇毒混合物聚集在一起成為寡聚物oligomer。Bloom形容道,觸發器觸發了一個“子彈”。這個子彈是tau蛋白,它被β-淀粉蛋白刺激而形成大腦中毒性“纏結”,這種纏結在阿爾茨海默癥的發生和發展過程中起著很重要的作用。研究者通過研究無tau基因的小鼠系發現,若不存在毒性β-淀粉蛋白與tau蛋白的相互作用,阿爾茨海默癥的級聯效應cascade就不能開始。焦谷氨酸化β-淀粉蛋白誘導依賴tau的神經細胞死亡的通路,現在成為了進一步研究理解阿爾茨海默癥早期發展的重要靶向。T“在我們的研究有兩個重要的實際意義” Bloom說,“第一,是我們得到了阿爾茨海默癥實際可能怎樣發展的新信息,如果我們要預防阿爾茨海默癥,理解這種機制是很重要的;第二,是能夠引導人們設計新的藥物,來防止產生這種劇毒β-淀粉蛋白。”“該研究進一步證明了焦谷氨酸化β-淀粉蛋白在阿爾茨海默癥早期過程中起著關鍵作用。我們首次發現了在對神經細胞毒性方面,焦谷氨酸化β-淀粉蛋白、寡聚體形成和tau蛋白之間的清晰關聯。”該研究的共同作者及Probiodrug公司的首席科學家生化學家Hans-Ulrich Demuth說。Bloom和他的合作者們現在在尋找焦谷氨酸化β-淀粉蛋白變為毒性所需的其他蛋白。他們發現的任何這種蛋白都將會是早期診斷/治療阿爾茨海默癥的潛在靶標。