神经退行性疾病复杂背后蛋白聚集的高度有序性和多态性

蛋白病理性淀粉样聚集广泛存在于不同神经退行性疾病患者脑中(如阿尔兹海默病、帕金森病、渐冻人症等),并作为相应疾病的临床病理标志物,在神经退行性疾病的分型、诊断和药物研发中起到重要作用。然而,长期以来,对于蛋白病理聚集体在神经退行性疾病中的作用(发病原因VS.伴生现象或结果)存在一些争议,对蛋白病理性聚集的认识曾滞留在蛋白质的错误折叠与失活聚集的阶段。近年来,冷冻电镜螺旋重构、固态核磁共振及电子衍射等技术的进步推动了该领域的发展,使科学家逐渐有机会在原子分辨率水平探究病理蛋白纤维聚集体组装的分子机制。此前,研究表明,蛋白纤维聚集体的构象具有高度的结构有序性与多态性,且不同纤维聚集构象展现出不同的病理毒性。这颠覆了人们对于蛋白病理聚集的传统观念,为了剖析蛋白相变聚集的复杂组装机制及其在神经退行性疾病中的关键病理作用提供了机遇,但引发出一系列新的重要科学问题,例如,淀粉样纤维聚集体为何会表现出独特的结构多态性?不同病理条件下,聚集......阅读全文

神经信号通路化合物库在神经退行性疾病研究的应用3

■ 细胞程序性死亡及衰老多年来,神经退行性疾病相关细胞程序性死亡分子机制都是研究热点之一,即使存在不少争议,但可以确定的是,细胞程序性死亡是某些神经退行性疾病的一个重要特征。程序性细胞死亡不是神经退行性疾病患者神经细胞的主要死亡方式,但它对神经损伤的影响也是不可忽视的。衰老也是一些神经退行性疾病如

神经信号通路化合物库在神经退行性疾病研究的应用2

图 3. 细胞生理条件 (A) 和病理状态 (B) 下的 Tau 蛋白[5]■ 神经炎症神经炎症和神经退行性疾病及脑损伤有密切联系。在神经退行性疾病的发生和发展中,脑内始终存在着以胶质细胞激活为主要特征的炎症反应。炎症反应是一把双刃剑。一方面,它诱发或加重神经系统的退行性病变。例如,激活的小胶质细胞

利用类器官切片揭示神经退行性疾病早期神经病理学特征

  肌萎缩侧索硬化合并额颞叶痴呆(ALS/FTD)是一种致命的、目前无法治疗的神经退行性疾病,其特征是认知能力和运动功能迅速下降。阐明初始细胞病理学是治疗靶点开发的核心,但从临床症状前获得患者样本是不可行的。近日,来自英国剑桥大学的研究团队在《Nature Neuroscience》发表题为“Hum

Nature:揭示伴侣蛋白ClpB清理有毒蛋白聚集物机制

  细胞如何解开聚集在一起的蛋白?在一项新的研究中,来自荷兰国家原子分子研究所(AMOLF)和德国癌症研究中心的研究人员如今发现伴侣蛋白ClpB可强行拉开蛋白链中暴露的环状结构(loop),随后将它们从蛋白聚集物中拉取出来。相关研究结果于2020年1月29日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“

影响蛋白质聚集的因素有哪些?

1. 蛋白结构a) 蛋白质的一级结构及疏水氨基酸的相对数目对蛋白质的聚集速率和聚集体的稳定性有较大的影响。疏水氨基酸会形成聚集倾向区域(aggregation-prone region),在特定位置引入一个新的或不同的疏水氨基酸会显著加快蛋白聚集速率。b) 糖基化对于许多蛋白质的稳定性具有重要意义,

揭示tau蛋白聚集体如何损害大脑

  在患有阿尔茨海默病、大多数形式的痴呆或脑震荡相关综合征(即慢性创伤性脑病,CTE)的患者大脑深处,你会发现一个常见的可疑罪魁祸首:像缠绕线球的tau蛋白聚集体沉积现象。以这种tau蛋白聚集体异常沉积为特征的神经退行性疾病统称为tau蛋白病(tauopathies)。虽然早在一个世纪以前,科学家们

新制剂使神经退行性疾病治疗获得突出进展

  研究人员已经发现,帕金森病和阿尔茨海默氏病患者的死亡后脑中细胞受体异常过度表达,动物模型中可以抑制细胞受体,以清除毒性蛋白质积聚,减少脑部炎症,提高认知功能。  乔治城大学医学中心(GUMC)研究人员在伦敦阿尔茨海默病协会国际会议上提出的这些双重发现标志着受体(discoindin结构域受体(D

利用分子成像揭示神经退行性疾病的生物标记物

  进行脑研究的科学家们一直致力于寻找参与神经退行性疾病和认知紊乱疾病发生的可靶向细胞内过程。近日,在一项国际会议上,来自华盛顿大学的研究人员报告了他们的一项最新研究进展,他们将一种特殊的分子成像试剂结合到神经递质乙酰胆碱的转运蛋白上,对参与神经退行性疾病和认知紊乱疾病发生的细胞内过程进行了成像研究

中枢神经系统退行性疾病的概述

  中枢神经系统退行性疾病目前包括12种,大多呈进行性发展,是一类病因学和发病机制尚不清楚的疾病。其病理特点为具有特定功能的神经核团发生萎缩和神经元丢失。这种神经元的丢失通常伴有星形胶质细胞增生、神经胶质过多症以及特定的神经病理标记,如帕金森病的路易小体。[1]

对于神经退行性疾病主要检测手段都在这里

  神经退行性疾病是由神经元和(或)其髓鞘的丧失所致,随着时间的推移而恶化,出现功能障碍。  最近,来自NIH的科学家们开发出了一种快速的早期检测包括阿兹海默症在内的神经退行性疾病的发红发。这项研究中,作者检测60份脑脊液样本,其中12份属于帕金森患者,17份属于存在路易氏小体的痴呆症患者,还有31

成体干细胞用于治疗神经退行性疾病的方法介绍

很多心脏疾病都可以通过各种治疗手段得到有效的治疗,但过量功能心肌细胞的丧失导致的心功能不全,仍然是影响疾病预后的主要问题。同种异体心脏移植非常昂贵,而且供体来源少,移植后的心脏非常脆弱,不可能作为晚期心力衰竭的常规治疗方法。成体干细胞治疗的研究通过在受损伤的心脏中产生新的有功能的心肌细胞来修复受损伤

冰桶挑战背后的神经退行性疾病——渐冻症

2014年夏天,全球社交媒体突然风靡起一股“冰桶挑战”的热潮,为了帮助渐冻人协会募款,参加者必须将一桶冰水从头顶淋下,并将过程拍影片上传网络,而完成挑战后,可以点名3个人完成,被点名者可以选择完成或捐款100美元,或者是两者都做。 图1. 2014年夏天,风靡全球的“冰桶挑战”图片来源:unspla

Cell-Rep:新研究揭示神经退行性疾病的发病机制

  最近一项研究中,弗吉尼亚大学医学院的科学家已经确定了阿尔茨海默氏症,帕金森病和其他神经退行性疾病中特定脑细胞神秘死亡的潜在原因。  新的研究表明,由于脑细胞中天然存在的基因变异,细胞可能会死亡,直到最近,这些基因变异被认为是相同的。这种变化称为“体细胞嵌合体”,它可以解释为什么颞叶中的神经元是阿

衰老诱发神经退行性疾病的原因是什么?

  神经退行性疾病,包括阿茨海默症(AD)、脊髓侧索硬化(ALS)、额颞叶痴呆(FTD)等,都是与衰老相关的疾病。神经退行性疾病给患者以及家庭带来巨大的痛苦与负担,然而目前世界范围内还没有任何一种药物能够有效治疗神经退行性疾病。随着生活水平的提高和平均寿命的延长,该类疾病的患病人数会显著上升。世界卫

成体干细胞用于治疗神经退行性疾病的方法介绍

成体干细胞及其子代细胞移植或动员脑组织内的干细胞被认为是将来治疗神经退行性疾病的有效方法。考虑到人脑结构和功能的复杂性,通过替代疾病中丢失的细胞来恢复损伤的功能听起来是不现实的,然而动物模型研究已证实神经元替代修复损坏的神经通路是可行的,临床试验研究也证实在人脑中细胞替代治疗同样能达到症状缓解。成体

遗传发育所ALS疾病蛋白TDP-43研究取得新进展

  神经细胞中蛋白质的错误聚集可导致一系列神经退行性疾病,包括脊髓侧索硬化(ALS)和额颞叶痴呆症等(FTLD)。 突变的TDP-43常常在ALS和FTLD病人脑中聚集。TDP-43属于异种的核糖核蛋白家族,与基因转录、剪切和核小体功能相关。研究发现,突变的TDP-43对神经元和胶质细胞均可以产生毒

帕金森病起源假说有了新证据

帕金森病病理过程始于肠道,这是德国神经解剖学家Heiko Braak在2003年提出的假说。9月5日,深圳理工大学生命健康学院教授叶克强团队联合中国人民解放军空军军医大学(简称“空军军医大学”)教授武胜昔、研究员项捷团队在《神经元》上发表最新成果,通过构建一种全新的肠道帕金森病小鼠模型,证实了这一假

Nature:揭示一种阻止蛋白聚集物在线粒体中聚集的新机制

  蛋白聚集物对线粒体功能是有害的,因而会破坏向它们的宿主细胞提供化学能。在一项新的研究中,来自德国慕尼黑大学等研究机构的研究人员描述了一种阻止这些蛋白聚集物在线粒体中聚集的蛋白复合物。相关研究结果近期发表在Nature期刊上,论文标题为“Structure and function of Vms1

新研究提供调控大脑疾病中有毒蛋白质的分子机制

  众所周知,细胞会自然衰老和死亡,但细胞蛋白质的适当调节对我们衰老时保持大脑健康至关重要。在神经退行性疾病中,蛋白质聚集体(或错误折叠蛋白质的团块碎片)扩散到邻近的细胞,但对这些有毒物质是如何转移的科学家们仍然知之甚少。  近日,发表在《美国国家科学院院刊(PNAS)》上的一项研究中,来自美国罗格

Science:一种罕见的痴呆症空泡tau蛋白病

  在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院、希腊雅典大学和雅典医疗中心的研究人员发现一种新的罕见的痴呆症遗传形式。这一发现也揭示了一种导致蛋白在大脑中堆积的新途径,这种新途径可能作为开发新疗法的靶标。大脑中的蛋白堆积会这种新发现的疾病,以及相关的神经退行性疾病,比如阿尔茨海默病(AD

突触核蛋白的硝基化聚集物具有细胞毒性

生物物理所发现突触核蛋白a-synuclein的硝基化聚集物具有细胞毒性  我国已经进入老龄化社会,神经退行性疾病给个人、家庭、社会造成了沉重的经济和精神负担。神经元的变性死亡是神经退行性疾病的重要病理机制。   中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室赫荣乔研究组在蛋白质的硝基化修饰方

阿尔茨海默症与蛋白修饰

  阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,简称AD)俗称老年痴呆症,是一种中枢神经系统退行性疾病,引发患者的认知障碍和记忆能力损害,导致患者日益恶化的生活能力减退和死亡。已故的美国前总统里根,英国的前首相撒切尔夫人等名人均受此病困扰和折磨。  AD的主要病理特征为脑内分布有大量的β-

自噬转化医学与疾病研究进展

  自噬(autophagy)是继凋亡(apoptosis)之后,生命科学最热门的研究领域之一。近年来,自噬的研究成果层出不穷,成为许多科学家和各种研究基金重点关注的研究方向。2013年,国家自然科学基金批准的与自噬相关的项目接近300个。但是,有关自噬性细胞死亡和存活在疾病中的作用仍然存在争议。生

Neuron:厦大许华曦教授研究又获重大突破

  首批国家“千人计划”获得者、厦门大学神经科学研究所许华曦教授(许华曦教授即将在2015生物医疗大数据高峰论坛上分享题为《阿尔茨海默病的机理研究与药物研发最新进展》的精彩报告!)课题组研究近日又获重大突破,其最新成果“The appoptosin protein mediates a path t

2009国际分子神经退行性疾病大会在厦门大学举行

  5月18日~20日,“2009国际分子神经退行性疾病大会”在厦门大学举行,来自全球10个国家和地区的200多名专家学者齐聚厦大,共同探讨包括老年痴呆症、帕金森氏症、亨廷顿舞蹈症、疯牛病等在内的神经退行性疾病的发病机理及相应的治疗方法。   此次会议云集了包括2004年诺贝尔化学奖获得者阿龙·切

关于成肌干细胞对神经退行性疾病的治疗介绍

  成肌干细胞及其子代细胞移植或动员脑组织内的干细胞被认为是将来治疗神经退行性疾病的有效方法。考虑到人脑结构和功能的复杂性,通过替代疾病中丢失的细胞来恢复损伤的功能听起来是不现实的,然而动物模型研究已证实神经元替代修复损坏的神经通路是可行的,临床试验研究也证实在人脑中细胞替代治疗同样能达到症状缓解。

Science颠覆性论文:神经退行性疾病治疗新方向

  项惊人的研究发现颠覆了数十年来对机体修复解折叠蛋白质机制的认识,其大大扩展了开发出一些疗法来预防与大脑中错误折叠蛋白质相关的一些疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏病的机会。  加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系干细胞研究教授、霍华德休斯医学研究所研究员Andrew Dillin说:“这一研究发现

缺氧也能治病?逆转神经退行性疾病造成的脑损伤!

  当细胞的线粒体不能正常工作时,人体会发生线粒体疾病。一项新研究表明,缺氧可能对线粒体功能不全造成的脑损伤有一定的保护作用,这一研究发表在近日的PNAS。线粒体  线粒体是细胞内的“发电厂”。人类多种疾病,如神经退行性疾病、糖尿病、肿瘤等都与线粒体功能障碍有关。Leigh氏综合征就是一种与线粒体缺

大脑储存记忆准确位置获证-有助揭示神经退行疾病病理

  韩国国立首尔大学的一个研究团队日前宣布,他们成功通过荧光蛋白质标记储存记忆的神经元突触,在细胞水平上确认了大脑储存记忆的具体位置为突触(synapse)。实验人员可以用肉眼看到荧光标记。有关成果发表在近日的《科学》杂志上。  这是自加拿大心理学家唐纳德-赫普在1949年提出“记忆储存于突触”假说

【答疑合集】神经退行性疾病研究常用动物模型及其应用

6月4日晚上七点,赛业生物云课堂开始了主题为“神经退行性疾病研究常用动物模型及其应用”的第四期课程,需要课件的老师可以关注“赛业生物订阅号”,后台留言“004”。针对答疑环节未及时解答的问题,我们进行了收集整理,下文为黄颖博士针对答疑环节提出的问题给出的详细解答。 Q:有些文献的老鼠品系为SAMP8