双重任务:HIV药物Maraviroc还可以攻克痴呆症和亨廷顿氏症

双重任务:HIV药物Maraviroc还可以攻克痴呆症和亨廷顿氏症亨廷顿病和各种形式的痴呆症等神经退行性疾病的一个共同特征是大脑中积聚错误折叠的蛋白质簇(称为聚集体),例如亨廷顿蛋白和tau蛋白,这些聚集物导致脑细胞退化并最终死亡以及症状的出现。我们的身体用来清除有毒物质的一种方法是自噬,或“自食”,细胞“吃掉”不需要的物质,将其分解并丢弃的过程。但这种机制在神经退行性疾病中无法正常工作,这意味着身体不再能够清除错误折叠的蛋白质。大脑和中枢神经系统有自己的特殊免疫细胞,称为小胶质细胞,可以防止不需要的和有毒的物质。在神经退行性疾病中,小胶质细胞开始发挥作用,但其方式会损害自噬过程。研究小组利用小鼠证明,在神经退行性疾病中,小胶质细胞释放一系列分子,进而激活细胞表面的开关。当被激活时,这个称为CCR5的开关会损害自噬过程,从而损害大脑清除有毒蛋白质的能力。然后这些蛋白质聚集并开始对大脑造成不可逆转的损害——事实上,有毒蛋白质还会形成一个反馈循环,导致CCR5活性增加,从而使聚集物更快地形成。该研究的资深作者、英国剑桥大学痴呆症研究所的DavidRubinsztein教授说:“早在疾病的任何身体症状出现之前,小胶质细胞就开始释放这些化学物质。这表明——正如我们预期的那样——如果我们要找到亨廷顿舞蹈症和痴呆症等疾病的有效治疗方法,这些治疗需要在个体开始出现症状之前开始。”当研究人员使用培育的小鼠来“敲除”CCR5的作用时,他们发现这些小鼠受到保护,免受错误折叠的亨廷顿蛋白和tau蛋白的积聚,从而导致与对照小鼠相比,大脑中的有毒聚集物更少。这一发现为未来如何减缓或预防人类体内这种积累提供了线索。CCR5开关不仅被神经退行性疾病利用,还被HIV用作进入我们细胞的“门户”。2007年,美国和欧盟批准了一种名为马拉韦罗(maraviroc)的药物,该药物可抑制CCR5,用于治疗艾滋病毒。研究小组使用马拉韦罗治疗亨廷顿病小鼠,在小鼠两个月大时给药四个星期。当研究人员观察小鼠的大脑时,他们发现与未经治疗的小鼠相比,亨廷顿蛋白聚集体的数量显着减少。然而,由于即使不进行治疗,亨廷顿氏舞蹈症在小鼠中仅在12周时才会出现轻微症状,因此现在判断该药物是否会对小鼠的症状产生影响还为时过早。在痴呆小鼠中也观察到了同样的效果。在这些小鼠中,与未经治疗的小鼠相比,该药物不仅减少了tau蛋白聚集的数量,而且还减缓了脑细胞的损失。在物体识别测试中,接受治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠表现更好,这表明该药物减缓了记忆丧失。Rubinsztein教授补充道:“我们对这些发现感到非常兴奋,因为我们不仅发现了小胶质细胞如何加速神经退行性变的新机制,而且我们还表明,即使有现有的安全治疗方法,这种现象也可以被中断。”“马拉维罗本身可能并不是灵丹妙药,但它展示了一条可能的前进之路。在开发这种治疗艾滋病毒的药物期间,还有许多其他候选药物因对艾滋病毒无效而失败。我们可能会发现其中一种对人类有效预防神经退行性疾病。”...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367135.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367135.htm

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新研究发现蛋白质p62有助于预防老年痴呆症

新研究发现蛋白质p62有助于预防老年痴呆症细胞利用选择性自噬或不需要的蛋白质的自我降解来维持细胞的平衡。这一过程由自噬受体控制,它介导选择一种目标蛋白,随后被“清除”。据悉,Tau蛋白在大脑神经元的内部结构中起着至关重要的作用,在痴呆症和阿尔茨海默氏病等疾病中,Tau蛋白在神经元内异常积累。这种超磷酸化的tau蛋白(或tau低聚物)在痴呆症患者大脑中的积累导致了神经纤维缠结(NFTs)的产生并最终导致神经元的细胞死亡进而导致该疾病的渐进性神经退行性症状。虽然tau蛋白可能被选择性自噬降解,但其发生的具体机制尚不清楚。不过来自日本国家量子科学与技术研究所的专家最近进行的研究表明,一个特定的基因--p62基因--在tau齐聚体的选择性自噬中发挥了关键作用。相关研究报告已发表在《AgingCell》上。以往的研究报告称,tau蛋白的异常积累可能通过p62受体蛋白(它是一种选择性的自噬受体蛋白)被自噬途径选择性地抑制。MaikoOno指出:“这种蛋白质的泛素结合能力有助于识别有毒的蛋白质聚集物(如tau齐聚体),然后它们可以被细胞过程和细胞器降解。”然而这项研究的新颖之处在于在一个活体模型中证明了p62的“神经保护”作用,这在以前是从未做过的。据悉,他们使用了痴呆症的小鼠模型。其中一组小鼠的p62基因已被删除(或敲除),因此它们不表达p62受体蛋白。在使用免疫染色和比较生物化学分析研究这些小鼠的大脑时,研究人员们发现了一个有趣的情况。在海马--跟记忆有关的大脑区域--和脑干--协调身体的呼吸、心跳、血压和其他自愿过程--发现了p62基因敲除(KO)小鼠的神经毒性tau蛋白聚集。当我们考虑到这一点及痴呆症的症状--包括记忆丧失、混乱和情绪变化,这些发现是非常有意义的。核磁共振扫描显示,p62KO小鼠的海马体已经退化(萎缩)和发炎。对其大脑的尸检评估显示其海马区的神经元损失更大。进一步的免疫荧光研究表明,异常的tau物种聚集可以引起细胞毒性,进而导致p62KO小鼠的炎症和神经元的细胞死亡。具体而言,低聚体tau在p62KO小鼠的大脑中积累更多。总的来说,这项研究的结果证明,通过消除并因此防止低聚体tau物种在大脑中的聚集,p62在痴呆症模型中发挥了神经保护作用。当世界各地的研究人员正在试图开发治疗痴呆症和其他相关神经退行性疾病的药物时,这项研究的结果将对提供准确针对tau寡聚物的证据具有重要意义。由于全球老龄人口每年都在增加,因此,开发减缓各种神经退行性疾病的发病和进展的方法的需求也在扩大。这项研究为解决这一需求提供了一个积极的步骤。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1305699.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1305699.htm

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更多证据表明肠道细菌可能在阿尔茨海默氏症的记忆衰退中起作用

更多证据表明肠道细菌可能在阿尔茨海默氏症的记忆衰退中起作用2017年发表的一项具有里程碑意义的研究报告称,小鼠的肠道细菌和与阿尔茨海默病有关的一种有毒蛋白质的积累之间存在一种奇怪的关系。该研究发现,被设计成产生淀粉样蛋白斑块的小鼠在被培育成不携带肠道细菌时显示出较少的大脑淀粉样蛋白聚集。在这项研究之后,这项新的研究对微生物组和tau积累之间的关系进行了调查,tau积累是阿尔茨海默病的另一个主要致病标志。该研究还调查了在有和没有肠道微生物组的小鼠之间可以检测到的神经变性的实际差异。第一项测试研究了从出生起就在完全无菌环境中饲养的小鼠。这些动物被称为无菌小鼠,它们在生长过程中没有形成任何种类的肠道微生物组。当被设计成表达大量tau蛋白时,这些无菌小鼠被发现在40周龄时与在正常条件下饲养的动物相比,神经退行性明显减少。下一个测试是对正常饲养的小鼠给予强剂量的抗生素,以消除其两周岁时的微生物组。这里事情开始变得有点复杂,动物之间基于性别的差异变得明显。当雄性小鼠在两周大时被给予抗生素,它们在40周大时的脑损伤比预期的要小。然而,雌性小鼠并没有显示出类似的保护作用,抗生素并没有减少40周时的脑损伤水平。这项研究的资深作者大卫-霍尔茨曼说:"我们已经知道,从对脑肿瘤、正常大脑发育和相关主题的研究中,男性和女性大脑的免疫细胞对刺激的反应非常不同。因此,当我们操纵微生物组时看到了反应的性别差异,这并不非常令人惊讶,尽管很难说这对患有阿尔茨海默病和相关疾病的男性和女性意味着什么。"根据先前研究的线索,研究人员还考察了几种特定的肠道细菌代谢物对神经退行性的影响。主要关注的是短链脂肪酸(SCFA),如乙酸盐、丁酸盐和本酸盐。当这些代谢物被添加到无菌小鼠的饮用水中时,这些动物随后出现了显著水平的神经退行性。但下一个谜团是,当关键的脑部免疫细胞没有携带响应这些特定代谢物的受体时,这些SCFA如何能够引发神经炎症。在这里,研究人员假设可能发生了一种连锁反应,外周循环免疫细胞被SCFAs激活,然后随后在大脑中触发免疫活动。而这一机制可能是肠道细菌如何在触发神经退行性方面发挥作用的。当然,这些发现离给我们提供具体的见解还有几年时间,我们可以通过治疗性地操纵微生物组来治疗神经退行性疾病。简单地减少产生这些SCFA的肠道细菌的水平是不可行的,因为这些代谢物对其他健康的生理功能至关重要。事实上,最近的一项高血压研究发现,旨在增加肠道SCFA生产的工程纤维补充剂可以有效降低一个人的血压。霍尔茨曼仍然相信,可能有办法操纵微生物组并减缓,甚至防止神经变性。但在找到一种经证实的阿尔茨海默氏症的益生菌治疗方法之前,我们肯定还有很多东西需要学习。"我想知道的是,如果你把遗传上注定要发展成神经退行性疾病的小鼠,在动物开始出现损害迹象之前就操纵微生物组,能减缓或防止神经退行性吗?"霍兹曼推测。"这将相当于在中年晚期开始治疗一个认知能力仍然正常但处于发展障碍边缘的人。如果我们能够在神经退行性首次变得明显之前,在这些类型的遗传敏感的成年动物模型中开始治疗,并证明它是有效的,这可能是我们可以在人身上测试的那种东西。"这项新研究发表在《科学》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339407.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339407.htm

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细胞"载体"分析为阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和ALS提供了新的线索

细胞"载体"分析为阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和ALS提供了新的线索Dynein中间链结构显示中间的折叠WD重复域(蓝色)和无序的N端域(橙色)。左图是无序结构域(灰色)与轻链(黄色、红色和橙色斑点)结合的开放和封闭结构的多个模型。资料来源:ElisarBarbar,OSU科学学院。当大脑和脊髓中的神经细胞(被称为神经元)分解,功能异常,并最终死亡时,就会发生神经退行性疾病。随着神经元的恶化,患者通常会出现一系列逐渐恶化的神经系统症状,这些症状可能会发展成衰弱,在许多情况下会导致病人死亡。根据哈佛大学神经发现中心的数据,美国有500万人患有阿尔茨海默氏病,100万人患有帕金森病。还有40万多发性硬化症患者和3万名ALS患者,这种疾病在1939年棒球明星LouGehrig被诊断出患有此病时,才引起了公众的注意。神经退行性疾病主要在中年和晚年发病,这意味着随着美国人口的老龄化,其发病率预计会上升。人口统计学数据表明,如果没有新的干预措施,到2050年将有超过1200万美国人受到神经退行性疾病的影响。俄亥俄州立大学理学院生物化学和生物物理学系主任ElisarBarbar和俄亥俄州立大学遗传密码扩展中心GCE4All的项目协调员KaylaJara带领大家深入研究了dynein,这是细胞内两种类型的运动蛋白之一;另一种类型是kinesin。运动蛋白是微小的分子机器,动物和真菌细胞利用它将化学能量转化为机械功。它们是微型"载具",通过被称为细胞骨架的轨道网络穿越细胞,拖动细胞载荷并产生力量以帮助许多重要的过程和功能。Jara说:"Dynein负责运输货物,在受伤后和再生期间控制神经系统的细胞增殖和分化。"神经退行性疾病是由于产生dynein马达组件的基因发生突变而产生的,并损害了轴突中的运输机制。神经细胞可能非常长,并且严重依赖运动蛋白来确保细胞体和轴突顶端之间的物质运输。作为一条从细胞主要部分延伸出来的电缆,轴突将电脉冲从一个神经元传输到其他神经元。Barbar说:"就像高速公路连接城镇一样,在我们的细胞内有一排叫做微管的道路,运动蛋白用它来运送它们的负荷。Dynein负责向一个方向运送货物,而大约40种驱动蛋白则向相反的方向运送。这表明在共同组成动力蛋白的许多亚单位蛋白之间存在着错综复杂的调节方法。"在这项研究中,Barbar和研究期间的博士生Jara与俄勒冈州立大学和Lewis&Clark学院的科学家合作,仔细研究了这些亚单位之一:中间链,或IC,它作为其他亚单位以及两个非dynein蛋白的粘合剂,p150Glued和NudE。这些结合的相互作用都发生在IC的前半部分,由于它没有折叠成一个特定的结构,研究人员希望找出亚单位的结合如何调节IC与p150Glued和NudE的相互作用。这个问题一直没有答案,因为研究这种规模的非结构化蛋白复合物很困难。但是p150Glued和NudE与IC的同一区域结合,而这些蛋白参与了不同的dynein功能,所以一定有一种机制可以在两者之间进行选择。通过研究来自一种真菌--嗜热链霉菌的蛋白质,科学家们了解到这种机制是什么:IC能够在自身上折叠并影响p150Glued/NudE的结合部位。Jara说,由于对非结构化蛋白质进行研究的挑战,许多生物物理技术被结合使用,这为如何研究其他类似的蛋白质复合物提供了蓝图。"Dynein是负责运输错误折叠的蛋白质以便它们能够被分解的分子马达,这意味着它关键性地参与了作为神经退行性疾病标志的蛋白质的出现和清除,"Jara补充说。"特别是,dynein功能障碍是ALS和阿尔茨海默氏症等疾病的一个早期特征。有关dynein结构和它如何工作的知识将有助于我们对这些疾病的理解和治疗。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342131.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1342131.htm

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GLP-1减肥药物被发现可用于治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症

GLP-1减肥药物被发现可用于治疗阿尔茨海默氏症和帕金森氏症这项研究的合著者、多伦多大学医学系教授丹尼尔-德鲁克(DanielDrucker)说:"GLP-1药物真正有趣的一点是,除了控制血糖和体重之外,它们似乎还能减少慢性代谢疾病的并发症。我们从临床研究中得知,GLP-1能在人体内发挥这些神奇的作用,但我们并不完全清楚它是如何起作用的"。胰高糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂已成为继mRNA疫苗之后最受关注的医学科学发展成果。塞马鲁肽和替扎帕肽的品牌名称包括Ozempic、Wegovy和Mounjaro,它们最初用于有效治疗2型糖尿病,但后来作为一种新的、备受推崇的减肥药物而声名鹊起。德鲁克和团队相信,这并不是他们"超能力"的极限,他们对炎症与GLP-1药物之间的关系非常感兴趣。研究人员发现了一种新的、迷人的、可能改变生命的与其他器官的相互作用,尤其是与大脑的相互作用。德鲁克说:"奇怪的是,在所有这些GLP-1似乎起作用的其他器官中找不到很多GLP-1受体。"研究小组发现,在患有炎症(由免疫系统对细菌细胞壁成分或细菌浆液的反应引起)的小鼠身上,GLP-1激动剂能减轻病情,但只有在大脑中的受体没有被阻断时才会如此。这证明了GLP-1药物与炎症和大脑-免疫系统轴相互作用的一种新方式,而与它们的其他已知益处无关。鲁能菲尔德-坦能鲍姆研究所所长安妮-克劳德-金格拉斯(Anne-ClaudeGingras)说:"当科学界当之无愧地庆祝GLP-1激动剂及其影响时,还有许多未知数。这项研究加深了我们对新陈代谢以及调节新陈代谢的复杂大脑免疫网络的理解。"在阿尔茨海默氏症和帕金森氏症中,病理蛋白β-淀粉样蛋白和α-突触核蛋白分别与某些受体相互作用,引发多种炎症途径。如果能用GLP-1受体激动剂来调节这些蛋白和受体的活性,就能有效治疗这些退行性疾病中的神经炎症。研究小组现在希望确定哪些脑细胞与GLP-1以及心脏、肝脏和肾脏的其他炎症模型发生了相互作用,这为治疗这些器官的相关慢性疾病带来了巨大希望。这项研究发表在《细胞代谢》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415799.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1415799.htm

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神经科学研究暗示能够治愈自闭症的药物正在出现

神经科学研究暗示能够治愈自闭症的药物正在出现来自自闭症谱系的疾病(ASD,自闭症谱系障碍)不仅表现为社会交往、沟通、兴趣形成方面的障碍,还表现为刻板的行为模式。这往往还伴随着其他异常情况,如癫痫或多动症。科学家们正在紧张地寻找导致这种复杂的发育障碍的分子异常,影响神经细胞分子程序的众多遗传因素已经与自闭症的发展有关。来自赫克托尔脑转化研究所(HITBR)的莫里茨-马勒(MoritzMall)长期以来一直在研究蛋白质MYT1L在各种神经元疾病中的作用。该蛋白是一种所谓的转录因子,决定哪些基因在细胞中是活跃的,哪些不是。人体中几乎所有的神经细胞在其整个生命期都会产生MYT1L。培养皿中由干细胞编程的人类脑细胞(红色,绿色)。资料来源:JanaTegethoff/HITBR几年前,马勒已经表明,MYT1L通过抑制其他发育途径来保护神经细胞的身份,这些发育途径将细胞编程为肌肉或结缔组织等。在一些神经系统疾病中发现了MYT1L的突变,如精神分裂症和癫痫,但也发现了脑部畸形。在目前由欧洲研究理事会ERC资助的工作中,Mall和他的团队研究了"神经元特性的守护者"在ASD发展中的确切作用。为此,他们从基因上关闭了小鼠和人类神经细胞中的MYT1L,这些神经细胞是在实验室中由重新编程的干细胞衍生而来。MYT1L的丧失导致小鼠和人类神经元的电生理过度活跃,从而损害了神经功能。缺乏MYT1L的小鼠出现了大脑异常,例如大脑皮层变薄。这些动物还表现出一些ASS类型的行为变化,如社交障碍或多动症。MYT1L缺陷的神经元特别引人注目的是它们产生了过多的钠离子通道,这些通道通常主要限于心肌细胞。这些孔状蛋白允许钠离子通过细胞膜,因此对导电性至关重要,因此也对细胞的运作至关重要。如果一个神经细胞产生过多的这种通道蛋白,就会造成电生理上的过度激活。在临床医学中,阻断钠通道的药物已经使用了很长时间。这些药物包括拉莫三嗪,它被认为可以防止癫痫发作。当MYT1L缺陷的神经细胞被拉莫三嗪治疗后,其电生理活动恢复正常。在小鼠身上,这种药物甚至能够抑制ASD相关的行为,如多动症。"显然,成年后的药物治疗可以缓解脑细胞功能障碍,从而抵消自闭症的典型行为异常--即使在机体发育阶段,MYT1L的缺失已经损害了大脑发育,"莫里茨-马勒解释说。然而,这些结果仍然局限于小鼠的研究;尚未对自闭症谱系中的疾病患者进行临床研究。第一个临床研究正处于早期规划阶段。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344565.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1344565.htm

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首张"指挥官综合体"地图可能有助于对抗疾病和痴呆症

首张"指挥官综合体"地图可能有助于对抗疾病和痴呆症被称为"指挥官复合体"的16个蛋白质组在整个人体中都有发现,它们参与了众多的生物功能,包括启动我们的免疫反应,维持细胞内的平衡,并作为一种传递和路由系统工作。澳大利亚昆士兰大学的BrettCollins教授说:"就像邮政系统有运输和分类货物的程序一样,我们体内的细胞也有运输和分类蛋白质的分子机器。货物运输就是要在正确的时间将正确的包裹送到正确的目的地,在细胞中,指挥官复合体控制着这个系统,以确保正确的蛋白质数量被送到正确的地方。"该复合体还与多种疾病有关,包括病毒、某些类型的癌症、神经退行性疾病、动脉粥样硬化和威尔逊氏病,后者干扰了身体摆脱多余铜的能力。Collins说:"SARS-CoV-2等病毒(导致COVID-19)和可能导致癌症的人类乳头瘤病毒(HPV)需要指挥官复合体来感染细胞,而且它与阿尔茨海默病中淀粉样蛋白的运输有关联。指挥官复合体的突变破坏了进入细胞的脂质运输,导致高胆固醇和患有罕见的Ritscher-Schinzel综合症的人的心脏缺陷,该综合症的特点是智力障碍和发育迟缓。"了解到这种复合体无处不在的性质后,柯林斯和英国布里斯托尔大学的皮特-卡伦教授带领一个团队开始绘制其结构图。利用新的电子显微镜和其他各种成像技术以及机器学习,该项目首次完全绘制了该复合物中所有16种蛋白质的可视化图。研究人员相信,有了这张地图,其他科学家可以忙于了解指挥官复合体如何与许多疾病有关,更重要的是,如何对抗其有害影响。了解这些蛋白质的三维形状有助于我们了解它们的功能,为什么突变会导致疾病,以及未来如何设计药物来针对它们。研究的一个发现显示,指挥官复合体中的所有蛋白质都共同作用,以开展其活动。研究人员说,这一发现可能意味着需要重新审视以前专注于单个蛋白质行动的研究--包括同一团队进行的一项研究。该研究已发表在《细胞》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1359357.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1359357.htm

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