'《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現'

阿爾茨海默病 海馬 動物 藥品 奇點網 2019-08-15
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一說到阿爾茨海默病(AD)奇點糕就想嘆氣,也不是科學家不努力,怎麼老也搞不清楚它到底咋回事兒呢?

不說別的,就這個β澱粉樣蛋白吧,人人都知道它是AD的關鍵病理特徵,可是對它做了那麼多研究,還是有兩個最關鍵的問題像大山一樣攔在前面:

一、β澱粉樣蛋白有各種形式,可溶的不可溶的,低聚的高聚的,到底哪種是毒害神經元的主力軍?

二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎麼讓神經元不正常工作的呢?

這兩個問題,奇點糕今天要一口氣都答了~根據《科學》雜誌發佈的一項最新研究成果,德國慕尼黑工業大學科學家發現,β澱粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式,它們可以抑制神經元的穀氨酸再攝取,導致神經元過度活化[1]。

值得注意的是,這種導致神經元功能障礙的病理表現,出現得比神經纖維纏結、神經營養不良、腦萎縮等病理特徵更早。聯繫到臨床上穀氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對穀氨酸能神經元或許是AD治療值得關注的方向。

看來要搞AD還是得放寬視野,多管齊下呀!

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一說到阿爾茨海默病(AD)奇點糕就想嘆氣,也不是科學家不努力,怎麼老也搞不清楚它到底咋回事兒呢?

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一、β澱粉樣蛋白有各種形式,可溶的不可溶的,低聚的高聚的,到底哪種是毒害神經元的主力軍?

二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎麼讓神經元不正常工作的呢?

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值得注意的是,這種導致神經元功能障礙的病理表現,出現得比神經纖維纏結、神經營養不良、腦萎縮等病理特徵更早。聯繫到臨床上穀氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對穀氨酸能神經元或許是AD治療值得關注的方向。

看來要搞AD還是得放寬視野,多管齊下呀!

《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現

圖源 | science.org

說起AD的新藥,那真是患者和藥企共同的血淚史。研究了β澱粉樣蛋白那麼多年,以它為靶點的新藥卻一個接一個敗下陣來。

說得不客氣一些,至今為止試圖減少或中和β澱粉樣蛋白的藥物,沒有一個能夠真的延緩AD的疾病進展,這讓科學家不由得開始思考,β澱粉樣蛋白在AD中真正的角色定位。由此也就產生了開頭的兩個問題:誰在作怪,以及怎麼使壞。

先從神經元功能障礙開始說起吧。AD的發病機制複雜,近年來科學家們關注到了一個新的很有意思的現象——在AD患者的大腦內,有部分神經元會異常活躍,這對整個兒精細的認知神經迴路顯然是很有害的,也是AD患者常常出現癲癇發作的原因

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一說到阿爾茨海默病(AD)奇點糕就想嘆氣,也不是科學家不努力,怎麼老也搞不清楚它到底咋回事兒呢?

不說別的,就這個β澱粉樣蛋白吧,人人都知道它是AD的關鍵病理特徵,可是對它做了那麼多研究,還是有兩個最關鍵的問題像大山一樣攔在前面:

一、β澱粉樣蛋白有各種形式,可溶的不可溶的,低聚的高聚的,到底哪種是毒害神經元的主力軍?

二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎麼讓神經元不正常工作的呢?

這兩個問題,奇點糕今天要一口氣都答了~根據《科學》雜誌發佈的一項最新研究成果,德國慕尼黑工業大學科學家發現,β澱粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式,它們可以抑制神經元的穀氨酸再攝取,導致神經元過度活化[1]。

值得注意的是,這種導致神經元功能障礙的病理表現,出現得比神經纖維纏結、神經營養不良、腦萎縮等病理特徵更早。聯繫到臨床上穀氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對穀氨酸能神經元或許是AD治療值得關注的方向。

看來要搞AD還是得放寬視野,多管齊下呀!

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圖源 | science.org

說起AD的新藥,那真是患者和藥企共同的血淚史。研究了β澱粉樣蛋白那麼多年,以它為靶點的新藥卻一個接一個敗下陣來。

說得不客氣一些,至今為止試圖減少或中和β澱粉樣蛋白的藥物,沒有一個能夠真的延緩AD的疾病進展,這讓科學家不由得開始思考,β澱粉樣蛋白在AD中真正的角色定位。由此也就產生了開頭的兩個問題:誰在作怪,以及怎麼使壞。

先從神經元功能障礙開始說起吧。AD的發病機制複雜,近年來科學家們關注到了一個新的很有意思的現象——在AD患者的大腦內,有部分神經元會異常活躍,這對整個兒精細的認知神經迴路顯然是很有害的,也是AD患者常常出現癲癇發作的原因

《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現

圖源 | pixabay

當科學家利用功能性磁共振成像(fMRI)來檢測前驅性AD患者的大腦時,發現這樣的神經元過度活動主要出現在海馬和新皮質中,而這兩個腦區也是β澱粉樣蛋白大量積累的地方

看起來這個神經元超興奮的現象很可疑啊!

已經有科學家在小鼠中研究過超興奮的分子機制,幕後黑手指向了可溶性β澱粉樣蛋白。而今天這項研究又進一步挑明瞭它的真實姓名——β澱粉樣蛋白的二聚體

看,給小鼠注射了人工合成的二聚體之後,大腦海馬體迎來了一波劇烈活動,這部分神經元明顯穀氨酸含量超標

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二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎麼讓神經元不正常工作的呢?

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值得注意的是,這種導致神經元功能障礙的病理表現,出現得比神經纖維纏結、神經營養不良、腦萎縮等病理特徵更早。聯繫到臨床上穀氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對穀氨酸能神經元或許是AD治療值得關注的方向。

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先從神經元功能障礙開始說起吧。AD的發病機制複雜,近年來科學家們關注到了一個新的很有意思的現象——在AD患者的大腦內,有部分神經元會異常活躍,這對整個兒精細的認知神經迴路顯然是很有害的,也是AD患者常常出現癲癇發作的原因

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圖源 | pixabay

當科學家利用功能性磁共振成像(fMRI)來檢測前驅性AD患者的大腦時,發現這樣的神經元過度活動主要出現在海馬和新皮質中,而這兩個腦區也是β澱粉樣蛋白大量積累的地方

看起來這個神經元超興奮的現象很可疑啊!

已經有科學家在小鼠中研究過超興奮的分子機制,幕後黑手指向了可溶性β澱粉樣蛋白。而今天這項研究又進一步挑明瞭它的真實姓名——β澱粉樣蛋白的二聚體

看,給小鼠注射了人工合成的二聚體之後,大腦海馬體迎來了一波劇烈活動,這部分神經元明顯穀氨酸含量超標

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β澱粉樣蛋白二聚體造成神經元超興奮

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一說到阿爾茨海默病(AD)奇點糕就想嘆氣,也不是科學家不努力,怎麼老也搞不清楚它到底咋回事兒呢?

不說別的,就這個β澱粉樣蛋白吧,人人都知道它是AD的關鍵病理特徵,可是對它做了那麼多研究,還是有兩個最關鍵的問題像大山一樣攔在前面:

一、β澱粉樣蛋白有各種形式,可溶的不可溶的,低聚的高聚的,到底哪種是毒害神經元的主力軍?

二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎麼讓神經元不正常工作的呢?

這兩個問題,奇點糕今天要一口氣都答了~根據《科學》雜誌發佈的一項最新研究成果,德國慕尼黑工業大學科學家發現,β澱粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式,它們可以抑制神經元的穀氨酸再攝取,導致神經元過度活化[1]。

值得注意的是,這種導致神經元功能障礙的病理表現,出現得比神經纖維纏結、神經營養不良、腦萎縮等病理特徵更早。聯繫到臨床上穀氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對穀氨酸能神經元或許是AD治療值得關注的方向。

看來要搞AD還是得放寬視野,多管齊下呀!

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圖源 | science.org

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說得不客氣一些,至今為止試圖減少或中和β澱粉樣蛋白的藥物,沒有一個能夠真的延緩AD的疾病進展,這讓科學家不由得開始思考,β澱粉樣蛋白在AD中真正的角色定位。由此也就產生了開頭的兩個問題:誰在作怪,以及怎麼使壞。

先從神經元功能障礙開始說起吧。AD的發病機制複雜,近年來科學家們關注到了一個新的很有意思的現象——在AD患者的大腦內,有部分神經元會異常活躍,這對整個兒精細的認知神經迴路顯然是很有害的,也是AD患者常常出現癲癇發作的原因

《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現

圖源 | pixabay

當科學家利用功能性磁共振成像(fMRI)來檢測前驅性AD患者的大腦時,發現這樣的神經元過度活動主要出現在海馬和新皮質中,而這兩個腦區也是β澱粉樣蛋白大量積累的地方

看起來這個神經元超興奮的現象很可疑啊!

已經有科學家在小鼠中研究過超興奮的分子機制,幕後黑手指向了可溶性β澱粉樣蛋白。而今天這項研究又進一步挑明瞭它的真實姓名——β澱粉樣蛋白的二聚體

看,給小鼠注射了人工合成的二聚體之後,大腦海馬體迎來了一波劇烈活動,這部分神經元明顯穀氨酸含量超標

《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現

β澱粉樣蛋白二聚體造成神經元超興奮

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海馬CA1穀氨酸積累量高

研究者發現,給小鼠注射穀氨酸攝取拮抗劑也能夠達到差不多的效果,說明β澱粉樣蛋白二聚體應該是有類似的機制

檢查了各種和穀氨酸轉運有關的受體之後,研究者發現關鍵居然是落到了星形膠質細胞上。原來β澱粉樣蛋白並不是直接結合了某個受體,而是干擾了星形膠質細胞表面相關受體的擴散,這個步驟是清除突觸釋放的穀氨酸的關鍵步驟。就這樣,它導致穀氨酸積累,也就讓神經元只能興奮個不停。

在AD模式小鼠中,研究者也進行了測試。無論是內源產生的β澱粉樣蛋白還是從AD患者大腦中提取的β澱粉樣蛋白二聚體,都能夠造成同樣的神經元興奮。另外,除了二聚體之外的低聚物也能產生一定的效果,而β澱粉樣蛋白單體就幾乎沒作用了。

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一說到阿爾茨海默病(AD)奇點糕就想嘆氣,也不是科學家不努力,怎麼老也搞不清楚它到底咋回事兒呢?

不說別的,就這個β澱粉樣蛋白吧,人人都知道它是AD的關鍵病理特徵,可是對它做了那麼多研究,還是有兩個最關鍵的問題像大山一樣攔在前面:

一、β澱粉樣蛋白有各種形式,可溶的不可溶的,低聚的高聚的,到底哪種是毒害神經元的主力軍?

二、這些蛋白是炸樓了還是放火了,到底是怎麼讓神經元不正常工作的呢?

這兩個問題,奇點糕今天要一口氣都答了~根據《科學》雜誌發佈的一項最新研究成果,德國慕尼黑工業大學科學家發現,β澱粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式,它們可以抑制神經元的穀氨酸再攝取,導致神經元過度活化[1]。

值得注意的是,這種導致神經元功能障礙的病理表現,出現得比神經纖維纏結、神經營養不良、腦萎縮等病理特徵更早。聯繫到臨床上穀氨酸受體拮抗劑美金剛的使用,針對穀氨酸能神經元或許是AD治療值得關注的方向。

看來要搞AD還是得放寬視野,多管齊下呀!

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說得不客氣一些,至今為止試圖減少或中和β澱粉樣蛋白的藥物,沒有一個能夠真的延緩AD的疾病進展,這讓科學家不由得開始思考,β澱粉樣蛋白在AD中真正的角色定位。由此也就產生了開頭的兩個問題:誰在作怪,以及怎麼使壞。

先從神經元功能障礙開始說起吧。AD的發病機制複雜,近年來科學家們關注到了一個新的很有意思的現象——在AD患者的大腦內,有部分神經元會異常活躍,這對整個兒精細的認知神經迴路顯然是很有害的,也是AD患者常常出現癲癇發作的原因

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看起來這個神經元超興奮的現象很可疑啊!

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《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現

β澱粉樣蛋白二聚體造成神經元超興奮

《科學》重磅:AD兩大謎團終被破解!科學家確定aβ二聚體是阿爾茨海默病的真正毒蛋白,它能在超早期就破壞腦功能 | 科學大發現

海馬CA1穀氨酸積累量高

研究者發現,給小鼠注射穀氨酸攝取拮抗劑也能夠達到差不多的效果,說明β澱粉樣蛋白二聚體應該是有類似的機制

檢查了各種和穀氨酸轉運有關的受體之後,研究者發現關鍵居然是落到了星形膠質細胞上。原來β澱粉樣蛋白並不是直接結合了某個受體,而是干擾了星形膠質細胞表面相關受體的擴散,這個步驟是清除突觸釋放的穀氨酸的關鍵步驟。就這樣,它導致穀氨酸積累,也就讓神經元只能興奮個不停。

在AD模式小鼠中,研究者也進行了測試。無論是內源產生的β澱粉樣蛋白還是從AD患者大腦中提取的β澱粉樣蛋白二聚體,都能夠造成同樣的神經元興奮。另外,除了二聚體之外的低聚物也能產生一定的效果,而β澱粉樣蛋白單體就幾乎沒作用了。

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單體(右)對神經元活動幾乎沒什麼影響

這個現象出現得很早,神經元過度興奮的小鼠還沒來得及產生蛋白沉澱呢。

按照這個研究的說法,在β澱粉樣蛋白單體聚集的過程中,二聚體和低聚物形成,它們是真正有神經毒性的蛋白形式。這些低聚物通過阻斷神經元和星形膠質細胞對穀氨酸的再攝取,造成神經元過度激活,最終導致神經退化

穀氨酸和AD的小祕密,從以前的研究中也能觀察到一些端倪。首先,在AD模式動物和患者中,都存在穀氨酸穩態受損的現象;其次,一種抗穀氨酸藥物美金剛,也已經用於阿爾茨海默病的治療

考慮到相關的現象比AD的其他臨床症狀出現得更早,那麼靶向穀氨酸相關的通路,或許是AD早期治療的可靠探索方向。畢竟等到神經元大規模罷工,我們就沒有太好的手段去修復它們了。

編輯神叨叨

AD:看我刷新你認知

參考資料:

[1] https://science.sciencemag.org/content/365/6453/559

[2] https://science.sciencemag.org/content/365/6453/540

本文作者 | 代絲雨

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