阿尔茨海默病的研究将胆固醇和有毒蛋白质簇联系起来

根据德克萨斯农工大学农业与生命科学学院生物化学与生物物理系的科学家的研究，胆固醇极大地增加了一种与阿尔茨海默氏症进展有关的肽的毒性。

这项研究，“脂质独特地改变了蛋白质的二级结构和毒性。β淀粉样蛋白由Dmitry Kurouski博士和研究助理Kiryl Zhaliazka和Mikhail Matyeyenka撰写的《1-42聚合》发表于FEBS期刊．

研究发现，某些脂质会增加毒素的毒性淀粉样蛋白-多肽被认为在阿尔茨海默病的发展中起着重要作用，”助理教授兼布莱恩学院站研究的主要研究员Kurouski说。“具体来说，我们发现β淀粉样蛋白和脂质之间的相互作用会导致被称为低聚物的小而有毒的簇的形成。”

此外，研究表明，这些脂质可以改变淀粉样肽的基本形状或二级结构，从而进一步增加其毒性。

“这为大脑中淀粉样蛋白毒性作用背后的机制提供了新的见解，”Kurouski说。

他说，研究结果表明，阿尔茨海默病与大脑中基因的变化有很强的联系脂质神经元膜的组成，这反过来又会受到一个人的饮食的影响。

关于阿尔茨海默病

阿尔茨海默病会导致大脑萎缩大脑细胞最终死去。它是导致痴呆症最常见的原因——记忆力、思维、行为和社交技能的逐渐衰退——影响一个人的整体功能。

阿尔茨海默氏症的特征是一种叫做淀粉样蛋白的蛋白质碎片，它沉积在神经细胞之间的空隙中。这些蛋白质片段可以聚集在一起形成淀粉样斑块被认为是衰老的一个因素。

“虽然阿尔茨海默病的确切机制尚不完全清楚，但有证据表明，大脑中淀粉样蛋白肽的积累在疾病的发展中起着重要作用，”Kurouski说。“具体来说，人们认为β淀粉样蛋白聚集成斑块会破坏神经元之间的交流，最终导致细胞死亡。”

他说，淀粉样斑块和阿尔茨海默病之间的关系是复杂的，其他因素，如炎症和另一种叫做tau的蛋白质的积累也被认为是有关的。

“淀粉样肽，包括淀粉样蛋白，已知与大脑中的脂质相互作用，”Kurouski说。“这些相互作用可能在淀粉样斑块的形成和阿尔茨海默病的病理过程中发挥作用。”

虽然不是所有的淀粉样肽都必然与大脑中的脂质相互作用，但研究发现，在脂质存在下形成的低聚物比其他形式的淀粉样蛋白毒性更大。

他说:“这表明，就淀粉样蛋白对阿尔茨海默病的有害影响而言，这种相互作用可能特别重要。”

研究结果

研究表明，与没有脂质存在时淀粉样蛋白聚集的速度相比，三种不同的脂质——磷脂酰胆碱、心磷脂和胆固醇——强烈地加速了纤维的形成速度。它还表明，心磷脂允许淀粉样蛋白聚集的最强加速。

此外，磷脂酰胆碱、心磷脂和胆固醇各自独特地改变了早期、中期和晚期淀粉样蛋白聚集体的二级结构，Kurouski说。

他说:“具体来说，心磷脂和胆固醇急剧增加了淀粉样蛋白低聚物和在这些脂质存在下生长的原纤维的数量。”“与在无脂环境中形成的聚集体的毒性相比，这导致毒性显著增加。”

饮食的影响

Kurouski说，这些结果使他们得出结论，淀粉样蛋白原纤维的二级结构直接取决于它们形成时蛋白质溶液中存在的脂质。

他还说，有证据表明这一点饮食因素可能影响神经元膜的脂质组成。

“在营养和人类健康他说:“我们的饮食可以限制胆固醇的含量，尤其是低密度脂蛋白胆固醇，而磷脂在降低这些脂质与淀粉样肽反应的能力方面很重要。”

库罗斯基说，研究表明，某些膳食脂肪，如ω -3脂肪酸脂肪酸已被证明对维持神经元膜的完整性和功能很重要。

“此外，研究表明，饮食干预，如卡路里限制，可以改变动物模型中神经元膜的脂质组成。”

他说，研究结果也可能支持这样一种观点，即治疗方法不是像迄今为止所做的那样针对淀粉样肽本身，而是更具体地针对脂质和淀粉样肽之间的相互作用。

他说:“这种相互作用导致了高毒性蛋白质-脂质复合物的形成，其毒性远远大于淀粉样蛋白低聚物本身。”

研究的局限性

Kurouski说，这项研究的一个局限性是，它是在基于细胞的分析中进行的，而不是在生物体中进行的，因此尚不清楚这些发现将如何转化为大脑的复杂环境。此外，该研究仅调查了有限数量的脂质，因此其他类型的脂质也可能在淀粉样蛋白的有害影响中发挥作用。

Kurouski说:“研究的下一步是进一步研究淀粉样肽和脂质之间相互作用的潜在分子机制。”

他说，证明毒性与阿尔茨海默病进展之间的联系需要在人体上进行广泛的试验。然而，在进行此类研究之前，需要在动物模型中进行临床前研究，以确定任何潜在治疗干预措施的安全性和有效性。

“值得注意的是，虽然这项研究为脂质相互作用在淀粉样蛋白毒性中的作用提供了有价值的见解，但在开发任何临床应用之前，还需要进行额外的研究，”Kurouski说。