病症是不可溶性蛋白质的存在。以往对阿尔茨海默病的治疗没有考虑不可溶性蛋白质的整体影响,而是关注特定的蛋白质。然而,一项最近在蠕虫上进行的研究提供了关于不可溶性蛋白质、神经退行性疾病和衰老之间关系的全面理解。此外,该研究还确定了一种潜在的干预措施,可以通过改善线粒体健康来逆转蛋白质聚集的有害影响。
阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的特征是不可溶性蛋白质的存在。以往的治疗仅针对特定的蛋白质,而没有解决不可溶性蛋白质的整体影响。然而,最近在蠕虫上进行的研究揭示了不可溶性蛋白质、神经退行性疾病和衰老之间的联系。该研究还揭示了一种潜在的干预措施,可以通过增强线粒体健康来对抗蛋白质聚集的有害影响。蛋白质聚集是神经退行性疾病的一个常见特征,涉及大脑中不可溶性蛋白质的聚集。即使在没有疾病的情况下,不可溶性蛋白质在衰老过程中也往往会积累。
目前对阿尔茨海默病的治疗在很大程度上忽视了不可溶性蛋白质作为普遍问题的作用,而是关注特定的蛋白质。然而,巴克研究所的研究人员对蠕虫进行了详细的研究,揭示了不可溶性蛋白质、神经退行性疾病和衰老之间复杂的联系。此外,他们的工作还确定了一种潜在的干预措施,可以通过增强线粒体健康来逆转聚集物的有害影响。
“根据我们的研究,针对不可溶性蛋白质可能为预防和治疗各种与年龄相关的疾病提供一种方法,”博士Edward Anderton说,他是Gordon Lithgow实验室的博士后研究员,也是发表在5月16日《老年科学》期刊的一项研究的共同第一作者。
“我们的研究表明,维持线粒体的健康可以对抗与衰老和阿尔茨海默病相关的蛋白质聚集,”博士Manish Chamoli指出,他是Gordon Lithgow和Julie Andersen实验室的研究科学家,也是该研究的共同第一作者。研究发现,通过增强线粒体的健康,可能有可能减缓甚至逆转衰老和与年龄相关疾病的有害影响。结果也为老年科学假说提供了证据,表明阿尔茨海默病和衰老之间存在共同的途径。Gordon Lithgow教授,博士,学术事务副校长及首席研究员表示,疾病的发展是由于衰老,但导致疾病的因素实际上发生在生命的早期。发现富含许多之前被忽视的蛋白质的核心不可溶性蛋白质组开辟了新的调查途径。Lithgow,首席研究员,提出这一发现引发了我们是否应该考虑阿尔茨海默病在非常年轻个体中表现出的样子的问题。这表明,除了淀粉样蛋白和Tau之外,到目前为止大多数阿尔茨海默病研究的重点是针对两种蛋白质的积累。一: 淀粉样β和Tau是与阿尔茨海默病相关的不可溶性聚集体中的众所周知的蛋白质。然而,根据Anderton的说法,这些聚集物中还有成千上万其他蛋白质,其在阿尔茨海默病中的作用尚不清楚。此外,Anderton提到,他的实验室和其他实验室注意到在正常的衰老过程中,不可溶性蛋白质的积累,而没有疾病。他们还观察到,老年动物的不可溶性蛋白质与试管中的淀粉样β结合时,加速了淀粉样蛋白的聚集。
该团队对阿尔茨海默病中聚集物的积累与没有疾病的自然衰老过程之间的联系感到好奇。他们决定专注于淀粉样β蛋白,并使用一种策略来研究该蛋白质。秀丽隐杆线虫是一种常用于衰老研究的微小蠕虫,已被基因修饰以产生人类淀粉样蛋白。根据Anderton的说法,研究团队怀疑淀粉样β可能是其他蛋白质不可溶的原因。他们的发现表明,淀粉样β显著促进了不可溶性,即使在非常年轻的蠕虫中。他们识别出一组特定的蛋白质,对变得不可溶特别敏感,或者通过引入淀粉样β或由于自然衰老过程而变得不可溶,并将该组称为“核心不可溶性蛋白质组”。团队发现核心不可溶蛋白组包含与各种神经退行性疾病相关的蛋白质,包括阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿病和朊病毒病。根据Anderton的说法,研究结果表明,淀粉样可能促进正常衰老中观察到的聚集现象。可以肯定的是,衰老和淀粉样β可能以相似的方式导致不可溶性,形成潜在的恶性循环。
研究人员发现淀粉样蛋白对蠕虫具有很高的毒性,他们希望逆转这种毒性。他们发现通过使用Urolithin A——一种在红莓、核桃和石榴中发现的天然肠道代谢物,他们能够显著延迟淀粉样β的有害影响。这种化合物已知能改善线粒体功能,团队假设提高线粒体蛋白质质量可能会在某种程度上逆转淀粉样β的一些负面影响。他们的发现支持了这一假设,为未来可能的治疗方案带来了希望。
“从我们的数据来看,线粒体非常重要,”Anderton说。作者们强调维持线粒体健康对整体健康的重要性。Anderton指出线粒体与衰老之间的密切关系,以及它们与淀粉样β的关联。他还强调了这项研究的独特发现,即这些蛋白质的不可溶性和聚集可能是两者之间的联系。“由于线粒体在这一切中的核心作用,打破衰退循环的一个潜在解决方案是用新的线粒体替换受损的线粒体。”Lithgow提到运动和健康饮食在预防阿尔茨海默病等疾病中的重要性。