研究指出清除大腦有毒廢物的新方法

圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的藥物途徑，該途徑可能用于幫助預(yù)防阿爾茨海默氏癥。

大腦中β淀粉樣蛋白的積累是阿爾茨海默病癡呆發(fā)展的第一步。科學(xué)家們投入了無數(shù)小時和數(shù)百萬美元來尋找在認(rèn)知癥狀出現(xiàn)之前清除淀粉樣蛋白的方法，但結(jié)果令人失望。

在這項于 8 月 24 日發(fā)表在《大腦》雜志上的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以通過增加一種被稱為通讀的基因怪癖來增加老鼠大腦中廢物的清除率。研究人員說，同樣的策略也可能對其他以有毒蛋白質(zhì)積聚為特征的神經(jīng)退行性疾病有效，例如帕金森病。

每隔一段時間，大腦蛋白水通道蛋白 4 就會合成，末端會帶有一個額外的小尾巴。起初，Darshan Sapkota 博士(他在華盛頓大學(xué)從事博士后研究期間領(lǐng)導(dǎo)了這項研究，但現(xiàn)在是德克薩斯大學(xué)達(dá)拉斯分校的生物科學(xué)助理教授)認(rèn)為這條尾巴只不過是一種偶然的失敗。蛋白質(zhì)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。

華盛頓大學(xué)遺傳學(xué)和精神病學(xué)教授、資深作者 Joseph D. Dougherty 博士說：“我們正在研究這個非常古怪的基礎(chǔ)科學(xué)問題——‘蛋白質(zhì)是如何制造的?’——我們注意到了這個有趣的事情。” ，以及 Sapkota 的前任導(dǎo)師。“有時蛋白質(zhì)合成機(jī)器會直接沖過最后的停止標(biāo)志，并在水通道蛋白 4 的末端產(chǎn)生這個額外的位。起初，我們認(rèn)為這不可能相關(guān)。但后來我們查看了基因序列， “它在不同物種之間得到了保護(hù)。它在大腦中有一個非常驚人的模式：它只存在于對廢物清除很重要的結(jié)構(gòu)中。所以這就是我們興奮的時候。”

科學(xué)家們已經(jīng)知道，細(xì)胞的蛋白質(zhì)構(gòu)建機(jī)制有時會無法停止在它應(yīng)該停止的地方。當(dāng)機(jī)器沒有停止時——一種稱為通讀的現(xiàn)象——它會產(chǎn)生擴(kuò)展形式的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)的功能有時與常規(guī)形式不同。

Sapkota 和 Dougherty 創(chuàng)建了工具來查看水通道蛋白 4 的長形式在大腦中的行為是否與常規(guī)形式不同。他們在所謂的星形膠質(zhì)細(xì)胞末端發(fā)現(xiàn)了長形——但不是短形。星形膠質(zhì)細(xì)胞是一種支持細(xì)胞，有助于維持大腦和身體其他部位之間的屏障。它們的末端包裹著大腦中的微小血管，有助于調(diào)節(jié)血液流動。如果您的工作是通過將廢物從大腦中沖出并進(jìn)入血液，可以將其帶走和處理，從而使大腦中沒有不需要的蛋白質(zhì)，那么星形細(xì)胞末端是理想的場所。

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