北卡羅來(lái)納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們?cè)诹私鈴?fù)雜的致命神經(jīng)退行性疾病——肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)方面取得了重要進(jìn)展。
對(duì)ALS患者的尸檢研究通常表明，受疾病影響的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中存在大量纖維聚集蛋白SOD1。研究人員假設(shè)這些原纖維殺死了一些人的神經(jīng)元，導(dǎo)致了肌萎縮側(cè)索硬化癥。然而，在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》年發(fā)表的一項(xiàng)研究中，北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了證據(jù)，證明這些大的SOD1原纖維保護(hù)而不是傷害神經(jīng)元。
資深作者Nikolai Dokhoyan博士說(shuō)：“這不僅對(duì)ALS研究，而且對(duì)整個(gè)神經(jīng)退行性疾病都是一個(gè)潛在的重要發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槔w維聚集物的形成在這些疾病中非常常見(jiàn)。北卡羅來(lái)納大學(xué)山生物物理學(xué)。
事實(shí)上，大纖維蛋白聚集體是阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病、ALS等主要神經(jīng)退行性疾病最明顯的病理特征。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的許多候選藥物都旨在消除這些蛋白質(zhì)聚集體。然而，這些原纖維靶向策略在大規(guī)模臨床試驗(yàn)中并未被證明有效。在很大程度上，實(shí)驗(yàn)室也未能證明大的SOD1原纖維對(duì)神經(jīng)元有害。
與此同時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)，由這些蛋白質(zhì)的幾個(gè)拷貝組成的被稱(chēng)為寡聚體的較小蛋白質(zhì)簇，可能對(duì)實(shí)驗(yàn)室中生長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元樣細(xì)胞具有高度毒性，因此更有可能是這些疾病中腦細(xì)胞死亡的主要原因。
例如，在2016年的一項(xiàng)研究中，Dokholyan的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，僅由三份SOD1蛋白組成的“三聚體”結(jié)構(gòu)對(duì)ALS中受影響的神經(jīng)元類(lèi)型是有毒的。
對(duì)于這項(xiàng)新的研究，Dokholyan的團(tuán)隊(duì)，包括其主要作者、實(shí)驗(yàn)室博士后研究員朱成博士，進(jìn)行了復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，比較三聚體如何影響神經(jīng)元，以及更大的原纖維如何影響神經(jīng)元。
“一個(gè)挑戰(zhàn)是，較小的結(jié)構(gòu)(如三聚體)往往只是在形成較大結(jié)構(gòu)的過(guò)程中暫時(shí)存在，”朱說(shuō)?！暗覀兛梢哉业骄哂蟹€(wěn)定三聚體結(jié)構(gòu)的SOD1突變，以及另一種以犧牲較小結(jié)構(gòu)為代價(jià)促進(jìn)較大原纖維形成的突變。因此，我們可以將這兩種蛋白質(zhì)的作用分開(kāi)?！?
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