如何清除可能導(dǎo)致阿爾茨海默病及相關(guān)疾病的毒性tau蛋白
文章來源:維科網(wǎng)發(fā)布日期:2025-03-08瀏覽次數(shù):2 科學(xué)家在涉及小鼠和實(shí)驗(yàn)室培育的人類"微型大腦"(即類器官)的研究中發(fā)現(xiàn)了一種清除細(xì)胞毒性 tau 蛋白的新方法。
南加州大學(xué)干細(xì)胞研究中心(USC Stem Cell)的一項(xiàng)突破性研究揭示了通過激活細(xì)胞自噬機(jī)制,可以有效降解這種與神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)的異常蛋白。研究人員利用基因編輯技術(shù)和藥物干預(yù),在動(dòng)物模型和三維腦類器官中都成功驗(yàn)證了這一清除病理蛋白的新策略,為開發(fā)針對阿爾茨海默病、額顳葉失智等 tau 蛋白病變的創(chuàng)新療法提供了重要科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)果近日發(fā)表在《神經(jīng)元》(Neuron)雜志上,揭示了針對這一致病過程的全新干預(yù)策略。
谷氨酸作為調(diào)節(jié)情緒和記憶的關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì),卻可能通過誘導(dǎo)毒性 tau 蛋白異常聚集,成為阿爾茨海默病及相關(guān)神經(jīng)退行性疾病的"幫兇"。
在這項(xiàng)研究中,第一作者 Joshua Berlind 和 Jesse Lai 通過小鼠模型與實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的腦類器官展開研究。這些類器官分別由健康供體及與 tau 蛋白毒性相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病患者的干細(xì)胞分化而成,高度模擬了人腦微環(huán)境。
實(shí)驗(yàn)顯示,谷氨酸刺激下,類器官(尤其是來源于患者的樣本)不僅出現(xiàn) tau 蛋白毒性堆積,更伴隨的神經(jīng)退行性病變與神經(jīng)元死亡。攜帶 tau 突變(可導(dǎo)致常見類型失智癥)的小鼠模型也呈現(xiàn)相同病理特征。
攜帶導(dǎo)致常見失智癥突變的小鼠大腦中的tau蛋白
通訊作者 Justin Ichida 教授指出:"盡管已有眾多靶向谷氨酸毒性的候選藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn),但療效參差不齊。關(guān)鍵矛盾在于直接抑制這種核心神經(jīng)遞質(zhì)活性可能引發(fā)運(yùn)動(dòng)障礙、記憶損傷甚至意識(shí)水平下降等副作用。"作為南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院(Keck School of Medicine of USC)干細(xì)胞生物學(xué)與再生醫(yī)學(xué)副教授、紐約干細(xì)胞基金會(huì)-羅伯遜學(xué)者,Ichida 教授團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,通過基因篩選鎖定了關(guān)鍵調(diào)控因子 KCTD20。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),抑制 KCTD20 基因活性后,谷氨酸在類器官和小鼠中誘發(fā)的 tau 病理及神經(jīng)損傷緩解。深入機(jī)制研究表明,該基因的沉默可激活溶酶體系統(tǒng),這類細(xì)胞器能包裹毒性 tau 蛋白,并通過胞吐作用將其排出神經(jīng)元。
"我們的發(fā)現(xiàn)將治療策略重心從抑制谷氨酸活性轉(zhuǎn)向增強(qiáng) tau 蛋白清除效率,這為精醫(yī)療提供了新方向。"現(xiàn)任德點(diǎn)治療公司(Dewpoint Therapeutics)科學(xué)家的 Jesse Lai 強(qiáng)調(diào)。
Berlind 博士補(bǔ)充道:"這項(xiàng)突破為阿爾茨海默病、額顳葉失智等 tau 蛋白病變的靶向治療開辟了極具前景的道路。"