新研究将阿尔茨海默氏症与大脑多动症联系起来
阿尔茨海默氏病的患者癫痫发作的风险很高。虽然与阿尔茨海默氏症的发展和进展有关的淀粉样蛋白蛋白似乎最有可能导致这种神经元多动症,但直到现在尚未解释这种升高活性的发生方式以及为什么尚未解释。
特拉维夫大学研究人员的一项新研究,发表在细胞报告,查明可能触发增强的精确分子机制神经元活性在阿尔茨海默氏症的患者中,随后会损害记忆和学习功能。由Tau的萨克勒医学院和萨戈尔神经科学学院的Inna Slutsky博士领导的研究团队发现淀粉样前体蛋白(APP)除了其在产生淀粉样蛋白β中的众所周知的作用外,还构成了淀粉样蛋白β受体。根据这项研究,淀粉样蛋白β与APP分子对的结合触发了信号级联,这会导致神经元活性升高。
在轻度认知障碍和阿尔茨海默氏病的早期阶段,海马的活性升高(控制学习和记忆的大脑区域)已经观察到。在早期发作阿尔茨海默氏病的小鼠模型中也观察到了淀粉样菌斑形成之前的多活跃海马神经元。“这确实是令人兴奋的结果,” Slutsky博士说。“我们的工作表明,与许多其他已知的细胞表面受体一样,APP分子可能会调节神经元之间的信息传递。”
有了对这种机制的理解,恢复记忆和保护大脑的潜力大大增加了。
基于早期研究
研究人员发现了研究人员发现了淀粉样蛋白β(以前称为唯一有毒分子)的生理作用后,该研究项目于五年前启动。该小组发现,淀粉样蛋白β对于通过神经细胞网络进行信息的正常日常转移至关重要。如果淀粉样蛋白β的水平甚至略有升高,则会引起神经元多动症并大大损害了神经元之间信息的有效传递。
在寻找神经元多动症的根本原因时,tau博士生希拉·福格尔(Hilla Fogel)和博士后同胞塞缪尔·弗雷(Samuel Frere)发现,虽然未受影响的“正常”神经元在淀粉样蛋白β浓度升高后变得多动,但缺乏App的神经元对淀粉样ambeta的amyloid-beta却没有响应。Slutsky博士说:“这一发现是解码应用程序介导的多动症机制的漫长旅程的起点。”
研究人员与陶氏生命科学学院的乔尔·赫希(Joel Hirsch)合作,哈佛大学的多米尼克·沃尔什(Dominic Walsh)教授以及加利福尼亚大学伯克利分校的埃胡德·伊萨科夫(Ehud Isacoff)教授,都利用了切割的高分辨率光学成像,生物物理学方法的结合和分子生物学,以检查神经培养物,脑切片和小鼠模型中的APP依赖性信号传导。他们使用基于荧光共振能量转移(FRET)的高度敏感的生物物理技术在荧光蛋白之间紧密接近,他们发现App作为突触前接触处的二聚体存在,并且淀粉样蛋白β-beta的结合在App-app互动中触发了App-app互动的变化,导致钙通量增加和谷氨酸较高的释放 - 换句话说,是大脑多动症。
一种保护大脑的新方法
Slutsky博士说:“我们现在已经确定了多动症的分子参与者。”“ tau博士后研究员Oshik Segev现在正在努力识别淀粉样蛋白β结合到应用的确切位置,以及它如何修改应用程序分子的结构。如果我们可以更改渗透淀粉样蛋白结合的应用程序结构和工程师分子-beta to App,我们可以分解导致海马过度行驶的过程。这可能有助于恢复记忆和保护大脑。”
Lennart Mucke教授的先前研究强烈表明,“ Tau”(微管相关蛋白)的表达水平降低,这是阿尔茨海默氏病发病机理中的另一个关键参与者,挽救了突触缺陷并降低动物模型中异常脑活动。“了解应用程序和'tau' - 介导的信号传导途径导致海马电路过度活跃。如果我们能找到一种方法来破坏淀粉样蛋白β和神经元活动之间的正信号循环,它可能会挽救认知能力下降,并转化为阿尔茨海默氏病。” Slutsky博士说。