盡管APP蛋白以其在阿爾茨海默氏病中的關鍵作用而聞名,但迄今為止,其對健康腦功能的貢獻仍知之甚少。最近,由海德堡大學分子生物學家UlrikeMüller博士教授領導的國際研究小組通過使用缺少APP的小鼠模型獲得了有關APP蛋白家族的生理功能的新見解。研究表明,大腦發(fā)育過程中缺少APP會導致涉及學習和記憶的重要大腦區(qū)域畸形。因此,這些小鼠的學習能力受到嚴重損害,并表現(xiàn)出自閉癥般的行為。
阿爾茨海默氏病是由大腦中不可溶的蛋白質沉積物觸發(fā)的,該蛋白質沉積物在神經細胞周圍聚集形成斑塊。這些噬斑主要由小的β-淀粉樣肽(Aβ)組成,它們是淀粉樣前體蛋白(APP)的裂解產物。Aβ肽會損害神經細胞,并最終導致其死亡。盡管人們已經認識到Aβ肽對神經元的有害作用,但對APP的天然生理功能知之甚少。研究人員認為,這種非病理學觀點值得研究,因為APP和其他兩種緊密相關的蛋白質是由大腦中大多數(shù)神經細胞(特別是在學習和記憶形成的關鍵區(qū)域)產生的。
為了研究APP蛋白家族在神經系統(tǒng)發(fā)育和功能中的作用,Müller教授的研究小組使用小鼠作為模型生物,該小鼠經過了基因工程改造,可以阻止所有APP家族蛋白的產生。對他們的大腦進行仔細檢查后發(fā)現(xiàn),在大腦發(fā)育過程中APP的喪失導致海馬分層結構的畸形,海馬的分層結構是記憶形成的重要大腦區(qū)域。UlrikeMüller說:“我們觀察到,不存在APP會導致神經元連線受損和突觸連接數(shù)量減少。這也大大減少了神經細胞之間的交流,并嚴重影響了動物在行為學習評估中的表現(xiàn)。”
根據(jù)Müller教授的說法,研究小組驚訝地發(fā)現(xiàn),大腦發(fā)育的這些破壞也引起了行為改變,類似于自閉癥譜系障礙中發(fā)生的行為改變。這些小鼠表現(xiàn)出特征性的反復運動模式,并且對與其他小鼠的社交互動缺乏興趣??茖W家解釋說:“我們的發(fā)現(xiàn)表明,APP家族在神經系統(tǒng)的正常發(fā)育,學習,記憶形成和社交溝通中起著至關重要的作用。”“將來,這些理解可能有助于阿爾茨海默氏病新型療法的開發(fā)。”
標簽: 老年癡呆癥蛋白
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