研究指出清除大腦有毒廢物的新方法

圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的藥物途徑，該途徑可能用于幫助預(yù)防阿爾茨海默氏癥。

大腦中β淀粉樣蛋白的積累是阿爾茨海默病癡呆發(fā)展的第一步?？茖W(xué)家們投入了無(wú)數(shù)小時(shí)和數(shù)百萬(wàn)美元來(lái)尋找在認(rèn)知癥狀出現(xiàn)之前清除淀粉樣蛋白的方法，但結(jié)果令人失望。

在這項(xiàng)于 8 月 24 日發(fā)表在《大腦》雜志上的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以通過(guò)增加一種被稱為通讀的基因怪癖來(lái)增加老鼠大腦中廢物的清除率。研究人員說(shuō)，同樣的策略也可能對(duì)其他以有毒蛋白質(zhì)積聚為特征的神經(jīng)退行性疾病有效，例如帕金森病。

每隔一段時(shí)間，大腦蛋白水通道蛋白 4 就會(huì)合成，末端會(huì)帶有一個(gè)額外的小尾巴。起初，Darshan Sapkota 博士(他在華盛頓大學(xué)從事博士后研究期間領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，但現(xiàn)在是德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的生物科學(xué)助理教授)認(rèn)為這條尾巴只不過(guò)是一種偶然的失敗。蛋白質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制。

華盛頓大學(xué)遺傳學(xué)和精神病學(xué)教授、資深作者 Joseph D. Dougherty 博士說(shuō)：“我們正在研究這個(gè)非常古怪的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題——‘蛋白質(zhì)是如何制造的?’——我們注意到了這個(gè)有趣的事情。” ，以及 Sapkota 的前任導(dǎo)師。“有時(shí)蛋白質(zhì)合成機(jī)器會(huì)直接沖過(guò)最后的停止標(biāo)志，并在水通道蛋白 4 的末端產(chǎn)生這個(gè)額外的位。起初，我們認(rèn)為這不可能相關(guān)。但后來(lái)我們查看了基因序列， “它在不同物種之間得到了保護(hù)。它在大腦中有一個(gè)非常驚人的模式：它只存在于對(duì)廢物清除很重要的結(jié)構(gòu)中。所以這就是我們興奮的時(shí)候。”

科學(xué)家們已經(jīng)知道，細(xì)胞的蛋白質(zhì)構(gòu)建機(jī)制有時(shí)會(huì)無(wú)法停止在它應(yīng)該停止的地方。當(dāng)機(jī)器沒(méi)有停止時(shí)——一種稱為通讀的現(xiàn)象——它會(huì)產(chǎn)生擴(kuò)展形式的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)的功能有時(shí)與常規(guī)形式不同。

Sapkota 和 Dougherty 創(chuàng)建了工具來(lái)查看水通道蛋白 4 的長(zhǎng)形式在大腦中的行為是否與常規(guī)形式不同。他們?cè)谒^的星形膠質(zhì)細(xì)胞末端發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)形——但不是短形。星形膠質(zhì)細(xì)胞是一種支持細(xì)胞，有助于維持大腦和身體其他部位之間的屏障。它們的末端包裹著大腦中的微小血管，有助于調(diào)節(jié)血液流動(dòng)。如果您的工作是通過(guò)將廢物從大腦中沖出并進(jìn)入血液，可以將其帶走和處理，從而使大腦中沒(méi)有不需要的蛋白質(zhì)，那么星形細(xì)胞末端是理想的場(chǎng)所。

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