最新研究揭示:阿尔茨海默病的大脑信号秘密
最新研究揭示:阿尔茨海默病的大脑信号秘密
阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease,AD)是全球范围内最重要的神经退行性疾病之一,其发病机制复杂且尚未完全阐明。近期发表的研究综述指出,AD的发展与大脑信号传递机制密切相关,特别是在突触退化、RNA修饰和Tau蛋白翻译后修饰等方面取得了重要进展。
突触退化机制的新发现
健康的成年人大脑拥有大量的突触,这些突触在神经细胞之间传递信号,实现整个神经系统的通信、信息处理和存储。在阿尔茨海默病等脑部疾病中,承载着我们宝贵记忆的突触连接会过早地分解并消失。这种突触退化被认为早在记忆丧失之前就开始了,并随着疾病的进展而加速发生。
美国加州大学圣地亚哥分校的研究团队发现,β淀粉状蛋白(Aβ)通过影响平面细胞极性(PCP)通路中的关键组分,导致谷氨酸能突触退化。具体来说,Aβ低聚物与Celsr3结合,允许Vangl2更有效地分解突触,这可能是通过削弱Celsr3和Frizzled3之间的相互作用来实现的。
更令人兴奋的是,研究团队通过基因敲除去除成体神经元中的Ryk,可以保护突触并保存5XFAD小鼠的认知功能。输注阻断Ryk抗体的功能也能保护5XFAD小鼠的突触和保存认知功能,这表明Ryk抗体是一种潜在的治疗剂。
RNA修饰与线粒体功能障碍
德国美因茨约翰内斯古腾堡大学的研究团队发现了一种新的RNA修饰机制,该机制可能导致阿尔茨海默病患者大脑中的能量供给减少。研究发现,一种名为TRMT10C的酶会诱导ND5 mRNA的m1A甲基化修饰,从而影响线粒体功能。
线粒体是细胞内负责能量供应的细胞器,大脑95%的能量依赖于线粒体的葡萄糖代谢。ND5蛋白是呼吸链复合体I的重要亚基,其合成过程受到mRNA甲基化的影响。甲基化会导致mRNA的化学结构改变,使其无法正确与tRNA相互作用,从而影响蛋白质的合成。研究发现在阿尔茨海默病患者的大脑中,ND5亚基蛋白质的生物合成受到抑制,这可能导致线粒体功能障碍。
Tau蛋白的翻译后修饰
Tau蛋白的异常修饰与阿尔茨海默病的发病机制密切相关。研究发现,Tau蛋白的磷酸化、乙酰化、糖基化等翻译后修饰会影响其正常功能,导致神经元损伤和突触功能障碍。
运动被发现可以影响Tau蛋白的翻译后修饰,从而对阿尔茨海默病产生积极影响。有研究表明,运动可以降低Tau蛋白的磷酸化水平,减少神经元损伤,改善认知功能。此外,运动还可以促进Tau蛋白的降解,减少其在大脑中的积累。
这些研究结果为进一步理解阿尔茨海默病的发病机制提供了新的视角,并为开发新型治疗策略提供了潜在方向。通过针对这些关键机制,未来可能会开发出更有效的治疗方法,为阿尔茨海默病患者带来新的希望。