分子线索可能解释了为什么女性更容易患阿尔茨海默病
分子线索可能解释了为什么女性更容易患阿尔茨海默病在这项研究中,来自斯克里普斯研究所和麻省理工学院(MIT)的研究人员发现,与死于该疾病的男性相比,一种特别有害的、经过化学修饰的炎症免疫蛋白补体C3在死于该疾病的女性大脑中的含量高得多。他们还表明,在绝经期分泌量下降的雌性激素通常会防止这种形式的补体C3的产生。该研究的高级作者、斯克里普斯研究中心分子医学部教授兼斯蒂芬家庭基金会捐赠主席、加利福尼亚拉霍亚的临床神经学家斯图尔特-利普顿博士说:"我们的新发现表明,补体系统的一个组成部分的化学修饰有助于推动阿尔茨海默病的发生,并可能至少部分地解释为什么这种疾病主要影响女性。"该研究是与麻省理工学院Underwood-Prescott生物工程、化学和毒理学终身教授StevenTannenbaum博士领导的团队合作下完成的。该研究于2022年12月14日发表在《科学进展》上。在绝经后的妇女中,雌激素的耗竭导致大脑中的一氧化氮(NO)过度升高,从而产生S-亚硝基化的补体因子C3(SNO-C3)。SNO-C3触发激活的小胶质细胞,即大脑中的先天免疫细胞,吞噬神经元突触--介导大脑中神经细胞之间信号的连接。这种反常的化学生物学过程导致突触丧失,从而导致阿尔茨海默病的认知能力下降。阿尔茨海默氏症是随着年龄增长而发生的最常见的痴呆形式,目前仅在美国就有大约六百万人受到困扰。罹患这种疾病后,通常在发病后的十年内患者就会死亡,目前还没有批准的治疗方法可以阻止疾病的进程,更不用说逆转了。治疗方法的缺陷反映了一个事实,即科学家们从未完全了解阿尔茨海默氏症是如何发展的。科学家们也不完全知道为什么女性占了近三分之二的病例。利普顿的实验室研究了可能成为神经退行性疾病基础的生化和分子事件,包括形成补体C3改性类型的化学反应--这一过程称为蛋白质S-亚硝基化。利普顿和他的同事以前发现了这种化学反应,当一氧化氮(NO)相关分子与蛋白质的一个特定氨基酸构件上的硫原子(S)紧密结合,形成一个改性的"SNO-蛋白质"时,这种反应就会发生。像NO这样的小原子团对蛋白质的修饰在细胞中很常见,通常会激活或停用目标蛋白质的功能。由于技术原因,S-亚硝基化比其他蛋白质修饰更难研究,但利普顿怀疑这些蛋白质的"SNO-风暴"可能是导致阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的一个关键因素。在这项新的研究中,研究人员使用了检测S-亚硝基化的新方法来量化40个死后人类大脑中被修改的蛋白质。一半的大脑来自死于阿尔茨海默氏症的人,另一半来自没有死的人--每组的男性和女性各占一半。在这些大脑中,科学家们发现有1449种不同的蛋白质被S-亚硝基化了。在最经常以这种方式修改的蛋白质中,有几个已经与阿尔茨海默氏症有关,包括补体C3。引人注目的是,与男性阿尔茨海默病大脑相比,女性阿尔茨海默病大脑中的S-亚硝基化C3(SNO-C3)水平高出六倍多。补体系统是人类免疫系统中进化较早的部分。它由包括C3在内的一系列蛋白质组成,在所谓的"补体级联"中,它们可以相互激活,以驱动炎症的产生。30多年来,科学家们已经知道,与神经系统正常的大脑相比,阿尔茨海默氏症的大脑具有更高的补体蛋白和其他炎症标志物的水平。最近的研究具体表明,补体蛋白可以触发称为小胶质细胞的大脑驻留免疫细胞破坏突触--神经元相互发送信号的连接点。许多研究人员现在怀疑,这种破坏突触的机制至少在一定程度上是阿尔茨海默病过程的基础,而突触的丧失已被证明是阿尔茨海默病大脑中认知能力下降的一个重要相关因素。那么,为什么SNO-C3在女性阿尔茨海默氏症患者的大脑中会更常见?长期以来,有证据表明女性荷尔蒙在某些条件下有保护大脑的作用;因此,研究人员假设,雌性荷尔蒙专门保护女性大脑免受C3S-亚硝基化的影响--当雌性荷尔蒙水平随着绝经期急剧下降时,这种保护就会消失。用培养的人类脑细胞进行的实验支持了这一假设,揭示了SNO-C3随着雌激素(β-雌二醇)水平的下降而增加,这是由于激活了一种在脑细胞中制造NO的酶,SNO-C3的这种增加激活了小胶质细胞对突触的破坏。利普顿说:"为什么女性更容易得阿尔茨海默氏症长期以来一直是一个谜,但我认为我们的结果代表了拼图的一个重要部分,它从机理上解释了女性随着年龄增长而增加的脆弱性。"他和他的同事们现在希望用去亚硝基化合物--它能去除SNO修饰--进行进一步的实验,以观察它们是否能减少阿尔茨海默氏症动物模型的病理变化,并最终在人类身上实现。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336501.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1336501.htm