高同型半胱氨酸作为神经退行性疾病的代谢风险因素识别
同型半胱氨酸的氨基酸天然存在于人体中,生成蛋氨酸代谢的副产品。遗传性疾病或饮食不均衡,太多的红肉或B族维生素和叶酸不足,然而,可能导致高同型半胱氨酸水平,一个条件称为半胱氨酸。这个条件对心脏造成相当大的伤害但也可以影响大脑。
现在,在一项新的研究发表在杂志上《分子精神病学》刘易斯Katz医学院的研究人员在天普大学进一步揭示同型半胱氨酸升高的程度损害大脑。在老鼠身上,他们表明食源性同型半胱氨酸水平的增加直接导致破坏性的神经原纤维缠结的发展,结果从异常τ蛋白在大脑中逐渐累积的现象。τ神经原纤维缠结堆积导致神经细胞死亡的主要因素,老年痴呆症、神经退行性疾病。
“非正常τ负责的神经原纤维缠结形成阿尔茨海默氏症的大脑和其他形式的痴呆,“Domenico Pratico解释说,医学博士,斯科特·理查兹北极星阿尔茨海默氏症研究基金会主席药理学和微生物学教授,阿尔茨海默氏症研究中心主任在寺庙刘易斯Katz天普大学医学院(LKSOM)和高级调查员在新报告。“从先前的研究我们知道,半胱氨酸是阿尔茨海默病的一个危险因素,影响记忆和大脑中有害的β淀粉样蛋白斑块的形成。然而,目前尚不清楚它还影响τ神经原纤维缠结形成,这是第二重要的大脑病变在阿尔茨海默氏症,除了淀粉样斑块。”
探索这个问题,Pratico博士和他的同事使用一种饮食方法在老鼠身上,导致同型半胱氨酸水平的增加通过实现饮食中缺乏叶酸,维生素B6和B12。研究者专门用老鼠工程开发只τ缠结,无淀粉样斑块的形成,使他们能够调查可能直接影响的同型半胱氨酸τ病变的发展。
从四个月的年龄,τ老鼠缺乏维生素饮食。八个月后,动物们在他们的学习和记忆能力测试在水迷宫测试。而控制τ老鼠,吃普通饮食在整个研究中,τ老鼠缺乏维生素饮食表现明显更糟糕的是,显示缺陷在学习一个新任务,最重要的是,在他们的记忆能力的任务。
为了更好地理解为什么,研究人员检测了从两组小鼠脑组织。“我们观察到动物的大脑接受饮食不足不仅同型半胱氨酸水平增加,还增加了50%的τ海马和皮层的神经元纤维缠结,相对于对照组,“Pratico博士说。水平的不溶性,有毒τ蛋白,导致神经元死亡,也升高,和细胞表现出破坏完整性的突触,神经元之间的连接,允许细胞交流。
Pratico博士的研究小组进一步发现最早的升高的变化同型半胱氨酸水平诱导大脑激活的蛋白质被称为5-lipoxygenase (5 lo)。通过控制cdk5酶5罗最终负责异常τ的形成和发展τ缠结。
Pratico博士说,下一步是找出是否高同型半胱氨酸和造成的损害由5 lo可以阻塞。“现在我们知道第一次同型半胱氨酸通过5 lo诱导行为异常τ纠结形成和神经细胞死亡,接下来我们可以测试是否阻塞5瞧可以预防大脑损伤继发于高同型半胱氨酸,”他说。他的团队也有兴趣测试5 lo封锁能否扭转同型半胱氨酸全身的神经细胞损伤后建立。
