2014年1月30日

衰老的大脑需要“伴侣”蛋白质

通过埃默里大学

“欧宝娱乐地址监护人”一词指的是在舞会或夜间旅行中防止青少年胡闹的成年人。它还描述了一种可以保护大脑不受其自身麻烦制造者的蛋白质:与多种神经退行性疾病有关的错误折叠蛋白质。

埃默里大学医学院(Emory University School of Medicine)的研究人员已经证明，随着动物年龄的增长，它们的大脑更容易受到错误折叠蛋白质的影响，部分原因是伴侣活动的减少。

研究人员正在研究一个模型脊髓小脑的共济失调但这些发现对理解其他疾病，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和亨廷顿氏症有一定的意义。他们还确定了潜在的治疗目标:提高脑细胞中特定伴侣或生长因子的水平可以保护大脑免受错误折叠蛋白质的毒性影响。

研究结果发表在本周的《科学》杂志上神经元。

由李士华博士和李晓江博士领导的科学家设计了一个系统，该系统可以在不同年龄的小鼠中人工触发产生一种易发生错误折叠的蛋白质，这种蛋白质会导致一种脊髓小脑共济失调。两人都是埃默里大学医学院的人类遗传学教授。论文第一作者是BCDB研究生苏洋。

脊髓小脑共济失调是一种遗传性神经退行性疾病，患者在中年时因小脑萎缩而出现步态问题和协调性丧失。有几种类型，每一种都是由不同基因的突变引起的。

导致纺丝机稳定症的大多数突变涉及蛋白质中的“聚谷氨酰胺重复”的膨胀。具有相同的蛋白质构建块（氨基酸谷氨酰胺）重复数十次改变蛋白质的功能，使其更有可能在一起混浊和丛集在一起。错误折叠的蛋白质有毒，干扰相同蛋白质的正常形式。

亨廷顿氏病是由类似的多聚谷氨酰胺重复引起的。错误折叠的蛋白质也在阿尔茨海默氏症和帕金森氏症中发挥作用，尽管它们的产生不是由遗传的多聚谷氨酰胺重复在这些疾病中驱动的。

李的团队试图区分两种可能性。一个是持续时间突变蛋白积累对疾病的严重程度很重要;随着时间的推移，老化可能会导致更多错误折叠的蛋白质积累并产生毒性。

相反，科学家们观察到，年老的动物在触发突变蛋白产生后，发病速度更快。在9个月和14个月大的小鼠中，突变蛋白的积累速度比在3个月大的小鼠中更快，这表明老化的神经元更容易受到错误折叠蛋白的影响。

伴侣是蛋白质，其工作是“防止”其他蛋白质之间的“不当连接”;它们防止蛋白质的粘性区域抓住它们不应该抓住的东西。李的团队发现了一种叫做Hsc70的特殊伴侣，它的大脑活动随着年龄的增长而下降，而其他人的活动则不会。

为了证实Hsc70的重要性，研究人员表明，提高细胞的Hsc70水平可以增强细胞应对错误折叠蛋白质的能力。在小鼠小脑中注射一种病毒可以迫使细胞产生更多的Hsc70，可以减缓退化。研究人员发现了这种突变体蛋白质干扰a生长因子在小脑中被称为MANF(中脑星形细胞来源的神经营养因子)，Hsc70可以防止这种干扰。注射一种可以迫使细胞产生更多MANF的病毒也可以减缓退化。