唐氏综合症和阿尔茨海默氏症一样,是一种双朊病毒疾病

阿尔茨海默病
阿尔茨海默氏症患者脑部的PET扫描图。来源:公共领域

唐氏综合症患者的大脑会出现与阿尔茨海默病相关的神经退行性缠结和斑块,并在四五十岁时经常表现出神经退行性疾病的迹象。加州大学旧金山分校的研究人员的一项新研究表明,这些缠结和斑块是由相同的β淀粉样蛋白(Aß)和tau朊病毒驱动的阿尔茨海默病的背后在2019年。

朊病毒一开始是正常的蛋白质,然后变得畸形并自我繁殖。它们像感染一样通过强迫正常蛋白质采用相同的错误折叠形状在组织中传播。在阿尔茨海默氏症和唐氏综合症中,随着a -和tau朊病毒在在美国,它们会导致神经功能障碍,通常表现为痴呆。

根据美国国家老龄化研究所(National Institute on Aging)的数据,大多数40岁的唐氏综合症患者中Tau蛋白缠结和Aß斑块都很明显,其中至少50%的人随着年龄的增长会患上阿尔茨海默氏症。

这项新研究发表于2022年11月7日美国国家科学院院刊这也凸显了对唐氏综合症的更好理解如何能带来对阿尔茨海默病的新见解。

“这里有两种疾病——唐氏综合症和阿尔茨海默氏症-有完全不同的病因,但我们看到了相同的疾病生物学。这项研究的资深作者斯坦利·普鲁西纳医学博士说,他曾因发现朊病毒而在1997年获得诺贝尔奖。

唐氏综合症是最常见的神经退行性疾病在美国,阿尔茨海默病在成年人中最为常见。

唐氏综合症的发生是因为21号染色体上多了一个副本。在该染色体上的许多基因中,有一个叫做APP的基因,它编码基因的一个主要组成部分.有了额外的基因副本,患有唐氏综合症的人会产生过量的APP,这可能解释了为什么他们在生命早期就形成了淀粉样斑块。

年轻人的大脑更清晰

一段时间以来,我们已经知道a -斑块和tau缠结存在于唐氏综合症和阿尔茨海默氏症中。此前,研究人员已经证明,这些神经退行性特征是由阿尔茨海默氏症中的朊病毒引起的,他们想知道唐氏综合症患者的大脑中是否存在同样的异常蛋白质。

加州大学旧金山分校神经退行性疾病研究所(威尔神经科学研究所的一部分)主任普鲁西纳说,虽然已经对阿尔茨海默病患者大脑中的这些斑块和打结进行了广泛的研究,但要辨别大脑中的哪些变化来自老年,哪些来自朊病毒活动,可能具有挑战性。

“因为我们在唐氏综合症患者更年轻的时候就看到了同样的斑块和缠结病理,研究他们的大脑可以让我们更好地了解疾病形成的早期过程,在大脑因衰老过程中发生的所有变化而变得复杂之前,”他说。“理想情况下,你想要解决这些早期阶段的疗法。”

利用他们在阿尔茨海默氏症研究中使用的新分析方法的变体,研究小组观察了捐赠的样本来自患有唐氏综合症的死者,他们从世界各地的生物库中获得了这些样本。在年龄在19岁到65岁之间的28个样本中,研究人员能够在几乎所有样本中分离出可测量量的a - ß和tau朊病毒。

新的见解可能导致预防

研究结果不仅证实了朊病毒参与了唐氏综合症的神经退行性变,而且还证实了Aß也推动了tau蛋白缠结的形成这一关系一直被怀疑,但尚未得到证实。

“该领域长期以来一直试图理解这两种病理之间的交集,”该研究的主要作者卡洛·康代罗博士说,他也是UCSF神经退行性疾病研究所的成员。“唐氏综合症病例证实了这一观点;现在你有了这条额外的染色体来驱动Aß,染色体上没有tau基因。所以,确实是通过增加Aß的表达来启动tau蛋白的产生。”

Condello说,这一见解和其他从研究唐氏综合症患者的大脑中收集到的信息将使我们更好地了解朊病毒最初是如何开始形成的。

研究人员说,唐氏综合症的脑组织是否会被证明是开发阿尔茨海默病治疗方法的最终模型还有待观察。虽然这两种疾病在症状上有许多相似之处病理生物学上,有一些差异可能是限制性的。

尽管如此,研究人员说,他们研究了唐氏区的斑块和缠结是一种很有前途的方法来识别在疾病过程的最早期阶段出现的特定朊病毒。这一见解不仅可以为治疗阿尔茨海默病开辟新的前景,甚至可能是抵御阿尔茨海默病。

Condello说:“如果我们能够了解这种神经退行性变是如何开始的,我们就离能够在一个有意义的点上进行干预并真正防止这些大型大脑病变的形成又近了一大步。”

更多信息:Carlo Condello等人,Aβ和tau朊病毒在唐氏综合征的神经发病机制中的特征,美国国家科学院院刊(2022)。DOI: 10.1073 / pnas.2212954119
引用:唐氏综合症,像阿尔茨海默氏症一样,是一种双朊病毒疾病(2022,11月18日),于2022年11月20日从//www.puressens.com/news/2022-11-syndrome-alzheimer-double-prion-disorder.html检索
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