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判断阿兹海默病症的一个主要标志是:b淀粉样蛋白(一种错误蛋白质)的积累。而围绕在这些沉积物或者蛋白质斑块周围的是许多异常的溶酶体——消化处理细胞垃圾的独特微小系统。
阿兹海默症是最普遍的一种痴呆形式。它会影响控制大脑思考、记忆和语言的部分。
一开始这个病症的患者只是表现为轻微的记忆缺失,而后会出现难以对话以及对周边的事物缺少反映的情况。
据2013年美国疾病控制防御中心的报道,大约有500万65岁及以上年龄的美国人患有阿兹海默病症,并且这一数据有望在2050年升至1380万。
50年前,科学家们首次发现在患者大脑内b淀粉样蛋白沉积物的周围存在着大量的溶酶体。于是他们猜测,这些溶酶体或许可以帮助降解或清除这些错误蛋白质。
目前,一篇来自纽黑文耶鲁大学的研究报道认为,不能直截了当的这样猜测,因为有可能这之中暗藏着不好的一面。
这个耶鲁团队发现围绕在b淀粉样蛋白周围的溶酶体或许是错误信号。它们不但不会抵御阿兹海默病症,反而还有助于病症的发展。
研究者们将他们的研究发表于《美国科学院论文集》(Proceedings of the National Academy of Sciences)杂志之上。
他们认为他们的发现可以引导新治疗方式的发展:科学家们可以通过更改错误的溶酶体以恢复其正常功能,最终达到清除b淀粉样蛋白并阻止错误蛋白质堵塞大脑的目的。
恶性循环
在这篇研究当中,来自耶鲁的团队描述了溶酶体是如何在大脑细胞外部,在连接淀粉样蛋白沉积物的肿胀轴突或者神经纤维上出现并增多的过程。
他们发现这些溶酶体含有异常丰富的b-分泌酶,而这种分泌酶可以诱导毒性b淀粉样蛋白的产生。
科学家认为这些错误溶酶体不能够降解这种酶体的原因在于它们还不够成熟。为了变得成熟,溶酶体不得不沿着轴突游走。但是b淀粉样蛋白斑块却阻碍了它们游走的能力,于是便导致b-分泌酶的累积,反过来,这些累积又将诱导更多b淀粉样蛋白的产生。
来自细胞生物学助理教授兼资深作者Shawn Ferguson实验室的博士后科学家,同时也是这项研究的第一作者Swetha Gowrishankar,总结了他们的发现:
“我们认为这代表了一种恶性循环。”
简单的说,溶酶体为了能够清除这些会导致阿兹海默斑块产生的酶体,它们必须不断游走且经历成熟的过程。但是这一过程却被阿兹海默斑块所阻碍。
这个团队目前还计划利用基因工程小鼠来尝试解决阿兹海默难题,他们想确定是否可以依靠调整基因来帮助这些错误溶酶体,使它们可以消化b-分泌酶,并阻止病症进一步的发展。
他们注意到,错误溶酶体同样影响着其它的神经退行性疾病(比如帕金森综合征和额颞痴呆)。
这项研究受到了来自多方的赞助支持,其中包括休斯医学中心,埃里森医学基金会,国立卫生研究院,以及额颞痴呆研究联盟。