圣裘德儿童研究医院的科学家们通过在患阿茨海默症(又称老年痴呆症)的小鼠大脑中的试验,发现了一种可以停止甚至是逆转有毒蛋白碎片(亦被称为神经斑)形成的酶(NEU1酶)。该研究发表于《自然通讯》。
阿茨海默症是一种能够导致记忆、思想和行动障碍的神经退化疾病。目前有超过500万的美国人身患此症,而且随着人口老龄化的加剧这一数字预计还会增加。
该研究的通讯作者,圣裘德医院遗传学部的Alessandra d'Azzo博士称:“研究显示NEU1酶的减少可能是导致某些病人罹患阿茨海默症或是类似的神经退行性疾病的原因。”
研究揭示了NEU1酶活动的缺失导致了淀粉样前蛋白中溶酶体的聚集,这种异常导致淀粉样前蛋白分解成毒肽并最终形成阿茨海默症神经斑。这些毒肽包括β淀粉样蛋白肽42(Aβ-42),研究人员认为这种蛋白肽是阿茨海默症发展的重要原因。
在缺乏NEU1酶的小鼠脑脊液和海马体内可以检测到β淀粉样蛋白肽42,但是在NEU1酶基因表达正常的小鼠体内则检测不到。海马体在人的学习和记忆功能上起着至关重要的作用,而且也常常是阿茨海默症最先侵入的脑部区域。
d'Azzo博士的实验室已经发现NEU1酶主导着溶酶体胞外分泌,细胞通过这一过程修复细胞外膜及选择性地驱除溶酶体内的物质。通过对培育的神经细胞的研究,研究人员发现NEU1酶的缺失伴随着一种被称为LAMP1的蛋白质的增加,而这种蛋白质在溶酶体胞外分泌中起着至关重要的调节作用。LAMP1蛋白质的增加导致神经细胞中过量的溶酶体胞外分泌,随之而来的是神经细胞中与阿茨海默症相关的毒肽的释放增加。
d'Azzo博士的团队报告称,在使用基因疗法支撑NEU1酶的活动几周内,小鼠海马体中神经斑数量显著下降。d'Azzo博士说:“结果显示,不仅NEU1酶的缺失是阿茨海默症的危险因素,而且这种酶可以被用来延缓甚至逆转这一疾病的进程。”
参考来源:Gene Therapy Bolsters Enzyme Activity to Combat Alzheimer's Disease in Mice
文:心止即岸