在阿尔茨海默病等疾病中，错误折叠蛋白在大脑中的积累带来了重大挑战。最近，研究人员在理解一种特别活跃的蛋白质纤维方面取得了显著进展，其精确度非常高。他们观察到在这些蛋白质纤维表面上，潜在有害分子的产生过程，涵盖了从初期到后期几个小时的时间跨度。
应对与痴呆相关的疾病，尤其是阿尔茨海默病，仍然是当代医学面临的最严峻挑战之一。在神经退行性疾病的进展过程中，蛋白质如淀粉样蛋白β会在大脑中积聚，并被认为在疾病的发展中发挥着至关重要的作用，从而使其成为治疗策略的一个有前景的重点。
已知这些错误折叠的蛋白质会聚集在一起，形成被称为纤维的线状结构。然而，纤维形成的确切过程尚未完全理解。由彼得·尼尔马拉吉（Peter Nirmalraj）领导的Empa纳米界面运输实验室的研究团队，以及来自爱尔兰利默里克大学的科学家们，利用一种强大的成像技术揭示了这一过程。值得注意的是，一些极其细微的纤维充当“超级传播者”，促进了疾病在大脑组织中的传播。他们的研究结果最近发表于科学期刊《科学推进》中。
有毒亚种
这一独特类别的蛋白质纤维因其独特特性而引起了研究人员的关注：这些“超级传播者”纤维的边缘和表面表现出显著的高催化活性。因此，新的蛋白质构建块在这些高反应性位点聚集，导致从这些起始点形成更长的纤维。研究人员怀疑，这些二代纤维最终会传播并在大脑内形成新的聚集体。
虽然已知错误折叠的淀粉样蛋白β的化学成分，但这些蛋白质构建块如何结合形成二代纤维的确切机制以及其形状和结构仍不清楚。尼尔马拉吉解释道：“传统方法，特别是依赖于染色技术的方法，可能会改变蛋白质的形态和吸附位点，从而妨碍其在自然状态下的分析。”
前所未有的精确度
Empa研究人员在这项研究中使用的方法不同于传统方法：这些蛋白质在盐水溶液中进行分析，更加接近人体内的自然条件。利用高分辨率的原子力显微镜，研究人员以惊人的精确度捕捉了厚度不足10纳米的纤维的图像，且在室温下进行。他们实时跟踪了纤维形成的过程，从最初的时刻到250小时。收集的数据经过交叉检验并结合分子建模计算，允许根据纤维的表面结构将其分类为亚群，例如“超级传播者”。尼尔马拉吉表示：“这项研究让我们更接近于理解这些蛋白质如何在受到阿尔茨海默病影响的大脑组织中传播。”他希望这些见解将推动监测疾病进展和改善诊断过程的方法发展。
本研究得到了“瑞士痴呆症研究-突触基金会”的支持。
