发布时间:2013-04-15 13:57 原文链接: 揭示阿兹海默病的毒性机制

  阿兹海默病(一般俗称老年痴呆症,但医界不建议使用此名称)是一种致命的神经退行性疾病。

  近日,美国斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute)的研究人员揭示了阿兹海默病中的一个主要毒性机制。这项研究将帮助人们更好的理解阿兹海默病进程,并有助于开发新型药物进行治疗。相关论文刊登在了近期出版的《Neuron》杂志上。

  研究人员发现,阿兹海默病中的大脑损伤与AMPK酶的过活跃有关。他们在阿兹海默病小鼠模型中阻断AMPK酶,防止了神经元的突触丧失。突触是神经元之间的连接点,突触丧失是阿兹海默病早期的典型现象。

  研究人员表示,这一发现开辟了新的研究途径,可以开发药物靶标使AMPK过活跃的上游机制。这项研究不仅为相关药物研发带来了启示,还提醒人们需要对二甲双胍metformin采取进一步的安全研究。研究显示,常用于治疗二型糖尿病的二甲双胍,会使AMPK活化。

  人们早就知道β-淀粉样蛋白寡聚体会导致神经元的突触丧失,但并不了解这其中的机制。2011年,Polleux的实验室在动物模型中发现,二甲双胍会使AMPK过活跃,破坏神经元长出轴突的能力。此外还有研究显示,β-淀粉样蛋白会激活神经元中的AMPK,从而导致tau蛋白磷酸化。在阿兹海默病患者的大脑中,过度磷酸化的tau蛋白形成缠结并在神经元累积。Polleux希望通过这项新研究,分析AMPK、β-淀粉样蛋白和tau的相互作用。

  研究人员证实,寡聚体中的β-淀粉样蛋白的确会使AMPK激活。他们发现,β-淀粉样蛋白寡聚体刺激了特定的神经元受体,该受体使钙离子流入神经元,从而激活了CAMKK2酶,而神经元中的CAMKK2酶正是AMPK的主要活化剂。

  如果将β-淀粉样蛋白寡聚体加入到神经元中,会使许多神经元的树突棘快速消失。研究显示,只有在AMPK过活跃的情况下,β-淀粉样蛋白寡聚体才会导致树突棘丧失。研究人员指出,神经元中的AMPK过活跃,是β-淀粉样蛋白破坏突触所必需的。

  随后,研究人员对J20小鼠进行了研究,这种基因工程小鼠体内过表达突变型β-淀粉样蛋白,会发展出类似阿兹海默病的症状。“当我们阻断神经元中的CAMKK2或AMPK活性时,可以完全避免树突棘丧失,”这项研究的主要研究者Mairet-Coello说。

  正常情况下,tau蛋白是神经轴突中的结构元件,但在阿兹海默病中,tau被过度磷酸化并转移到树突棘等其他区域,而它的出现与树突棘丧失有关。2004年的一项果蝇研究显示,tau蛋白特定位点上的磷酸化,会引发进一步磷酸化和神经细胞退化。

  现在研究人员证实,上述位点之一S262是被AMPK磷酸化的。而且这一位点的磷酸化,使β-淀粉样蛋白得以破坏突触。而通过突变型tau阻断S262位点的磷酸化,可成功防止β-淀粉样蛋白对树突棘的有害影响。

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