已發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元的細胞骨架參與阿爾茨海默病

JoséMartínez-Hernández是UPV / EHU科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)系神經(jīng)元泛素途徑小組的Ikerbasque研究員，參與了格勒諾布爾神經(jīng)科學(xué)研究所的一項研究，該研究描述了兩者之間存在的關(guān)系。 β淀粉樣蛋白肽的存在，已知是受阿爾茨海默氏癥影響的人的大腦中形成的斑塊的成分，以及樹突棘的肌動蛋白細胞骨架的活力迅速下降，負責(zé)接收信息的神經(jīng)區(qū)域通過神經(jīng)沖動來自其他神經(jīng)元。這種減少的動態(tài)可以防止信息按原樣傳播，并最終觸發(fā)脊柱的損失，從而觸發(fā)神經(jīng)元的突觸能力。

細胞骨架是蛋白質(zhì)的三維網(wǎng)絡(luò)，為細胞提供內(nèi)部支持，組織其結(jié)構(gòu)并介入細胞內(nèi)運輸或交通等過程。細胞骨架的一個組成部分是肌動蛋白絲，正如Martínez博士所描述的那樣，“錨定但不斷移動就好像它們是自動扶梯一樣;一種稱為cofilin 1的蛋白質(zhì)承擔切斷細絲并分離肌動蛋白單位的作用，讓動力保持活躍的任務(wù)。“

然而，如果cofilin 1已被磷酸化，換句話說，如果加入磷原子，這種蛋白質(zhì)會進入無活性狀態(tài)，它會停止執(zhí)行其功能，同時也會阻止神經(jīng)活動正常發(fā)生。“在我們的研究中，我們分析了人類大腦中阿爾茨海默氏癥的樣本以及這種疾病的動物模型，其中我們發(fā)現(xiàn)cofilin 1的無活性形式的存在量高于健康神經(jīng)元。”

β淀粉樣蛋白肽，磷酸化cofilin 1和ROCK酶之間的關(guān)系

在神經(jīng)元培養(yǎng)中，他們發(fā)現(xiàn)接觸β淀粉樣蛋白肽，這是阿爾茨海默氏癥患者大腦中積聚的斑塊或沉積物的主要成分，導(dǎo)致磷酸化的cofilin 1增加，因此導(dǎo)致肌動蛋白絲變得太穩(wěn)定; 后者失去動力并改變樹突棘的功能。“更重要的是，β淀粉樣蛋白肽在長期內(nèi)導(dǎo)致更少的刺;當它們停止運作時，它們會逐漸喪失，”研究人員強調(diào)說。

cofilin 1磷酸化的途徑之一是稱為ROCK的激酶，一種通過磷酸化修飾其他分子的酶，有時會激活它們，有時會使它們失活。在這項研究中，他們希望看到Fasudil，一種用于臨床實踐的藥物，其功能是抑制ROCK酶的作用，逆轉(zhuǎn)肌動蛋白絲中觀察到的效果，“我們看到它確實如此。我們沒有提出了一種作用機制，但我們證實了cofilin 1磷酸化途徑的抑制可以防止β淀粉樣蛋白肽暴露導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活，從而對樹突棘的細胞骨架造成影響，“Martínez說。

“我們的結(jié)果支持這樣的觀點，即通過調(diào)節(jié)ROCK和cofilin 1可以預(yù)防β淀粉樣蛋白肽在疾病早期階段對樹突棘水平的損害，因此，需要進行研究。專門停止神經(jīng)元中cof1磷酸化的藥物，以便可以產(chǎn)生對抗阿爾茨海默病的未來醫(yī)學(xué)治療，“Martínez博士總結(jié)道。

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