错误折叠的蛋白质在细胞间传播帕金森病

细胞死亡和蛋白质团块之间的联系为可能的治疗开辟了一条新途径

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研究人员追踪了与帕金森病相关的错误蛋白质造成的灾难性损害,这项工作可能有助于重振一种减缓病情的老治疗策略。

由费城宾夕法尼亚大学的神经生物学家弗吉尼亚·李领导的一个团队,将错误折叠的合成蛋白质α-突触核蛋白注射到正常小鼠的大脑中,观察到帕金森病的关键特征发展并逐渐恶化。这项研究今天发表在《科学》杂志上,表明该疾病是由畸形蛋白质从一个神经细胞传播到另一个神经细胞,而不是在细胞中自发产生的。

这一发现提出了这样一种可能性,即可以利用一种结合错误折叠的α-突触核蛋白的抗体来拦截在神经细胞之间传递的蛋白质。李说:“很难要求抗体不仅进入大脑,还要进入细胞内部。” “但是现在你有可能阻止传播。如果你阻止了传播,也许你可以减缓疾病的进展。”


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帕金森病可能由一种流氓蛋白质从神经元传播到神经元的想法在 2008 年开始盛行,当时移植给该病患者的胎儿神经组织出现了与该病相关的典型团块。这表明附近的患病细胞以某种方式感染了移植的组织。随后的研究表明,错误折叠的α-突触核蛋白可以在相邻细胞之间传播并导致细胞死亡。

但是,问题仍然在于,错误折叠的α-突触核蛋白是否是帕金森病中看到的连锁损害的原因。李说,她的团队现在已经捕捉到了大脑中失控的α-突触核蛋白的全部后果。

“我们知道这种从一个细胞到另一个细胞的转移会发生,但它是否会在疾病中发挥重要作用仍然是开放的,”宾夕法尼亚州匹兹堡神经退行性疾病研究所所长蒂姆·格里纳米尔说,他没有参与这项最新工作。

隐蔽的传播
帕金森病有两个明显的特征:称为路易体的蛋白质团块和产生化学信使多巴胺的神经细胞的大量损失。当李的团队将错误折叠的α-突触核蛋白注射到富含多巴胺生成细胞的小鼠大脑的一部分时,路易体开始形成。随后是多巴胺神经元的死亡。与注射部位附近的神经细胞相连的神经细胞也出现了路易体,这表明细胞间的传播正在发生,研究人员说。

格里纳米尔说这是有可能的,但尚未得到证实。“这篇论文中所有受影响的细胞都是直接与注射部位接触的细胞,”他说。

然而,在注射后的六个月内,小鼠的运动协调性、握力和平衡能力都下降了,这与帕金森病患者的情况相似。

加州大学圣地亚哥分校的神经科学家埃利泽·马斯利亚说:“这真的非常了不起。” “我们已经在实验室里尝试这个实验很长时间了,但我们没有看到如此戏剧性的效果。” 马斯利亚说,这项研究为少数几家赞助α-突触核蛋白抗体治疗帕金森病的临床试验的生物技术公司提供了理论支持。他还补充说,这应该会促进对蛋白质如何进出细胞的研究。

至少还有一个谜团仍然存在:为什么路易体会首先出现?马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学细胞工程研究所所长泰德·道森指出:“帕金森病不是一个有人将突触核蛋白注射到你大脑中的疾病。” “那么是什么让它开始运转的呢?”

本文经自然杂志许可转载。 该文章于 2012 年 11 月 15 日首次发表

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