阿尔茨海默氏症与脑细胞死亡的结构性联系

研究人员已经确定了一种与阿尔茨海默氏病有关的新生物途径。在使用果蝇的实验中,阻断途径减少了脑细胞的死亡,这表明干扰途径可能代表了一

研究人员已经确定了一种与阿尔茨海默氏病有关的新生物途径。在使用果蝇的实验中,阻断途径减少了脑细胞的死亡,这表明干扰途径可能代表了一种有前途的治疗人类患者疾病的新策略。

阿尔茨海默氏症与脑细胞死亡的结构性联系

在美国,大约有540万人患有阿尔茨海默氏病,该疾病引起记忆,思维和行为方面的问题。该疾病的特征之一是一种称为tauforms的蛋白质在大脑中成团或聚集。

“我们已经发现由于病理性tau而导致阿尔茨海默氏病发生的多个新细胞过程,”德克萨斯州大学安东尼奥分校长寿与衰老研究学院助理教授贝丝·弗罗斯特(Bess Frost)博士说。将tau与脑细胞死亡联系在一起的所有这些过程都是潜在的药物靶标。这种新知识将使人们能够更明智地开发该疾病的疗法。”

弗罗斯特(Frost)将在美国遗传学会主办的会议“联合遗传学会议”上介绍这些新发现。

“对于合理的药物设计,重要的是要能够区分真正引起疾病的细胞事件和可能只是疾病副作用的细胞事件,而这些事件实际上是良好的药物靶标,”“使用果蝇可以使我们很快地做到这一点,因为如果我们观察到患有阿尔茨海默氏症的人的大脑中有一个过程,那么我们可以在该病的蝇模型中阻止该过程,看看蝇是否会好转,并确定大脑是否更少细胞死亡。”

在研究患有阿尔茨海默氏病患者的死后大脑中的细胞后,弗罗斯特和她的同事先前发现,在阿尔茨海默氏病患者的脑细胞中,通常紧密缠绕在细胞核中的DNA区域被放松并解开。解开DNA后,它可以打开应该关闭的基因。

在这项新研究中,研究人员仔细观察了阿尔茨海默氏症患者脑细胞的细胞核,以发现DNA如何解开。当研究人员使用非常高分辨率的显微镜技术观察整个细胞核时,他们惊讶地发现,贯穿阿尔茨海默氏病患者脑细胞核的通道在正常脑细胞中未见。

弗罗斯特说:“我们想确定这些通道是否实际上导致神经元死亡或它们是否是该疾病的副作用。”“使用阿尔茨海默氏病的苍蝇模型,我们从基因上阻断了隧道形成的过程,发现确实死亡的脑细胞更少,苍蝇的寿命更长。我们现在正在进行实验室实验,以查看是否也可以使用药物阻止这一过程。”

在确定了第一个潜在的新药靶标后,研究人员继续进行实验,以进一步阐明这一生物学途径。细胞核被称为核纤层蛋白核骨架(lamin nucleoskeleton)围绕着,核纤层蛋白骨架是由蛋白质核纤层蛋白制成的结构支架。他们发现,当薄层核骨架被破坏并形成隧道时,内部的DNA将不再锚定于核骨架而变得散乱。换句话说,紧密缠绕的DNA与核骨架之间的相互作用是维持DNA整体3D结构所必需的。

他们还发现,聚集在阿尔茨海默氏病患者大脑中的tau通过使细胞外细胞核中的肌动蛋白细胞骨架过度稳定,从而破坏了lamin核骨架。这打断了肌动蛋白细胞骨架和层状核骨架之间的正常偶联,继而导致紧密缠绕的DNA松弛。这会导致不应该打开的基因打开,结果脑细胞死亡。

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