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科學家第一次透露了阿爾茨海默病的關鍵指標之一的化學結構,捕獲懷疑是阿爾茨海默病後遺症的其他神經退行性疾​​病的異常tau蛋白沉積物的高分辨率圖像。

現在的結果將使科學家前所未有地看到這些有害的沉積物在分子水平上的作用,並且可能導致一些新的治療方法,以防止它們形成 – 並在這樣做有助於對抗阿爾茨海默氏症和癡呆症

在新研究中,由英國分子生物學(MRM)分子生物學實驗室(LMB)領導的研究人員從已確診的阿爾茨海默病患者腦中提取了tau蛋白絲,並使用稱為低溫電子技術顯微鏡(cryo-EM)。

23487236 tauTau蛋白絲。信用:Scheres Group MRC-LMB

阿爾茨海默病與構成神經細胞內的兩種異常蛋白質沉積物 – tau細絲和澱粉樣蛋白β  蛋白的積聚有關,它們積聚在細胞外。

在健康的大腦中,tau作為穩定劑,但是當蛋白質變得有缺陷時,它們可以形成纏結的細絲束,這被認為阻礙腦細胞之間的通信,從而導致在像阿爾茨海默氏病這樣的病症中看到的神經變性和降低的認知能力。

研究人員已經研究了tau蛋白在阿爾茨海默病中的參與已有數十年,但到目前為止,我們從未能夠看到tau細絲太接近,而在這裡進行的低溫EM成像所提供的分子學知識可能意味著藥物的機會發現目標tau是一個全新的球賽。

阿爾茨海默氏症研究主任解釋說: “可以清除大腦中蛋白質的藥物是研究人員的關鍵目標,但直接影響這些蛋白質,構成藥物的分子需要鎖定並結合到其表面。” 研究英國,羅莎桑丘

“了解這些複雜蛋白質結構的精確形狀對於指導靶向藥物的發展是非常有價值的。”

雖然研究檢測tau和澱粉樣蛋白β蛋白異常是如何發揮作用的,但是實驗室中組織的人造樣品與實驗結果的不同之處尚不清楚。

由於從死者病人獲得的tau結構,研究人員現在有能力調查異常細絲在人類大腦原子水平上的功能 – 研究這些纏結不僅有益於阿爾茨海默氏症的研究。

來自LMB的神經科學家Michel Goedert告訴“ BBC新聞”的詹姆斯·加拉格爾(James Gallagher),“這是向前邁出的重大一步,但是它比這更大。”

“這是任何人首次確定任何這些疾病的高分辨率結構,下一步是使用這些信息來研究神經變性的機制。”

科學家有機會跟進這裡提出的新發現,我們不會知道這一發現的完整後果,但很明顯,這可能是研究如何抵抗這些有害的蛋白質團塊的主要轉折點,而Ghetti描述結果作為阿爾茨海默病研究的最後一個四分之一世紀的主要發現之一

也就是說,新的治療方法可能需要更多的時間(甚至幾十年)才能最終脫穎而出 – 但是至少現在我們現在已經邁上了一個更大的一步。不可能。

LMB的Sjors Scheres團隊解釋說: “這就像在黑暗中拍攝 – 你仍然可以打一些東西,但如果你知道結構是什麼,你更有可能打。”

“我們很興奮 – 它在這個領域開闢了一個全新的時代,它確實如此。”

研究結果報告在 Nature

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