新的见解导致帕金森病的过程
在帕金森氏症的一项突破中,EPFL的科学家们重建了路易体在患者大脑中形成的过程。这项研究为帕金森病的起源和演变提供了新的见解,并开辟了一套潜在的新治疗靶点。
帕金森病的患者患者含有截然不同,特征结构在Friedrich Heinrich Lewy之后称为“Lewy Bodies”,曾在1912年首次举报他们的发现。一百年后,问题仍然是猥亵尸体;具体而言,他们如何在神经元中发展,并且究竟是由疾病的启动或进展产生的究竟是什么。
我们所知道的lewy尸体是他们是帕金森病的标志,以及称为肩科病症的相关疾病。其中一个主要成分是α-突触核蛋白,一种形成长纤维的蛋白质,这变得缠绕在一起的“核心”身体。
因此,α -synuclein和Lewy小体已经成为开发帕金森病和相关疾病的治疗和诊断的主要目标。
如今,没有实验模型,重现了石油体形成和成熟的所有阶段我们对不同流程的理解涉及帕金森病的发病机制。人类的石油机构只提供快照,因为它们依赖于不同患者的验尸组织,他在疾病的各个阶段死亡,因此不要熟悉α-突触核蛋白原纤维形式的洞察力,以及它们在lewy体内的作用形成。
在发表的新文件中PNAS,EPFL脑思维研究所的研究人员已经开展了第一项研究,以跟踪从头到尾追踪α-突触核蛋突清尸体的发展。由EPFL的Hilal Lashuel小组领导的广泛研究为石油体形成的组成和机制提供了新的见解,并表明Lewy体形成的过程,而不是简单的原纤维化是主要的司机之一神经变性。
研究人员开始诱导α-突触核蛋白以在培养的原核中形成原纤细胞。为此,他们首先将细胞少量的α-突触核蛋白原纤维作为“种子”,然后开始通过募集内源性α-突触核蛋白来生长。“这种方法在模拟与帕金森等疾病相关的α-突触核蛋白聚集体的形成方面已经证明是非常有用的,”Hilal Lashuel说。
随着种子完成,研究人员落户,以监测通常为期两周的截止点的细胞,这似乎对帕金森病的患者的大脑中看到了古典的石油体。与EPFL核心设施的科学家合作,他们解释了Lewy身体形成的过程,并表明只需几天即可看到α-突触核蛋白原纤维进化到丛中,最终与类似Lewy体的结构。
“时间,耐心等待瑞士军刀所需要的就是分析方法。”拉舒尔说。领导这项研究的资深科学家Anne-Laure Mahul-Mellier继续说:“这让我们专注于调查从丝状纤维到路易体转变的要求。”
他们是对的:在近三周的时间里,这些结构开始出现,以各种类似的乐骨体。所以现在的问题是,他们实际上是猥亵机构吗?
接下来,研究人员使用蛋白质组学来分析他们的实验室成长的结构,并在人脑组织的实际石油体中寻找“生物分子签名”。该分析表明,实验室生长的结构与其蛋白质含量的15%-20%的蛋白质含量与“天然”的石油体相分享。鉴于体外的石油尸体比活大脑更慢地生长,这种百分比实际上是鼓励高的。
最后,研究人员试图确定沿着石油尸体途径的一步可能是帕金森病中神经变性的主要司机。为此,它们使用了相关的光 - 电子显微镜,用于可视化的过程α-突触核蛋白原纤维不同长度鳞片上原纤维的形成和由原纤维向路易体的转变。成像显示了一系列触发路易体结构内关键细胞器隔离的过程,这导致了严重的线粒体缺陷和其他神经元功能障碍,最终导致神经元死亡。“我们的研究结果表明,神经元中纤维的积累不足以导致神经退行性变,大部分损伤是在纤维向路易体过渡的过程中造成的。”Mahul-Mellier博士说
“我们的业绩普遍认为,最近的调查结果报告了来自帕金森氏病大脑的石油尸体,”拉乌尔说。“但是,虽然以前的研究只提供了原纤维进化的快照,但我们的模型可以重建乐高车身形成的整个过程,使其成为阐明帕金森和其他疾病中的原纤化和神经变性之间的关系的强大平台,并筛选新颖的屏幕疾病修改治疗。”
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