克服与阿尔茨海默氏症作斗争的错失联系
最近的一项研究表明，一种对神经元交流很重要的蛋白质与患者对阿尔茨海默病的抵抗力有关，并可能延缓认知能力下降。
就像连接电话听筒和接收器的电线一样，神经元需要与其他神经元建立物理连接才能进行通信和传输信号，从而允许人们思考和说话。发表在《分子与细胞蛋白质组学》(Molecular & Cellular Proteomics)杂志上的这项新研究表明，一种叫做神经蛋白的蛋白质可以让一些人保持他们的神经元连接，即使有毒物质导致阿尔茨海默氏症试图分解它们。
阿尔茨海默氏症是痴呆最常见的原因，影响超过5万人。为了诊断它，医生使用精神能力测试，身体和神经学检查，脑成像，脊髓液测试和病史。大多数患者表现出认知能力下降以及大脑中有毒蛋白质积累，导致神经元死亡和脑萎缩。这些异常的蛋白质聚集体，称为淀粉样蛋白β斑块和tau缠结，可以破坏神经元连接和交流，从而导致记忆丧失和混乱，这是阿尔茨海默氏症的标志性症状。
然而，一些患者在检查时在大脑中表现出阿尔茨海默氏症病理学的特征性迹象，但仍具有精神能力。这些人被进行这项研究的研究人员称为“认知弹性”。
“患有阿尔茨海默病病理学的认知正常老年人如何承受痴呆发病是该领域最关键，未解决的问题之一，”阿拉巴马大学伯明翰医学院神经病学副教授Jeremy Herskowitz说。
为了解决这个问题，Herskowitz和埃默里大学医学院生物化学教授兼该项目的共同主管Nicholas Seyfried合作，结合他们在蛋白质组学和基础神经学方面的专长，以检查人类脑组织中的蛋白质。
与广泛采用的假设驱动研究不同，该团队首先研究患病人类及其组织，以发现潜在的治疗方法。
“这与试图在实验模型系统中发现的传统方法完全不同，”Herskowitz说。“我们的研究首先共同确定了人类的差异。然后，在发现之后，我们可以在实验模型系统中提出问题，以弄清楚分子和细胞水平上发生了什么。
研究人员对健康人，典型的阿尔茨海默氏症患者和认知弹性患者的大脑中发现的蛋白质进行了大型质谱筛选。埃默里大学的研究生、该研究的共同主要作者夏安·赫斯特(Cheyenne Hurst)使用高性能计算机编程来确定神经炎与完整的认知功能随时间推移而相关。
“你大脑中的神经蛋白含量越高，你就越有可能在认知上保持完整，”赫斯特说。
然后，研究人员想测试蛋白质如何影响神经元的交流方式。为此，他们从大鼠的海马体中分离出神经元，并用神经炎，致病性β淀粉样蛋白或两者治疗它们。
UAB的研究生，共同主要作者Derian Pugh注意到三组的结构差异。
“从健康神经元上产生的树突棘或突触让我想起了树上的树枝，”皮尤说。
但是暴露于致病性β淀粉样蛋白的神经元的结构被破坏了 - 它们与其他神经元的连接也是如此。皮尤说他们“看起来像一棵没有树枝的树”。
然而，神经炎完全阻断了β淀粉样蛋白对神经元培养物的不利影响。
“通过这些实验，我们能够概括人类中发生的事情，这些人类表现出认知弹性和可能的机制，”Herskowitz说。
该团队计划专注于神经炎的基本生物学，以及他们如何利用神经毒素作为阿尔茨海默氏症或治疗剂的生物标志物。
“使用生物标志物估计老年人大脑中淀粉样蛋白β病理学量的能力已经非常先进，”Seyfried说。“我们可以非常准确地预测β淀粉样蛋白的存在在某人的大脑中，而他们还活着。如果他们有大量的β淀粉样蛋白，但他们在认知上仍然正常，他们可能希望有一天接受神经炎或提高神经炎水平的药物治疗，这样这些症状就不会发展成痴呆。
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