PNAS:意外!像阿尔茨海默病一样 唐氏综合征是一种双朊病毒疾病 |
来源:100医疗网原创2022-11-25 09336040
在一项新的研究中,这些研究人员证实,唐氏综合征患者大脑中出现的神经退行性缠结和斑块是由相同的A和tau朊病毒驱动的。相关研究成果发表在2022年11月15日的《PNAS日报》上。
唐氏综合征病患者的大脑中出现了与阿尔茨海默病相关的神经退行性缠结和斑块,他们通常在40多岁和50多岁时出现这种神经退行性疾病的迹象。2019年,来自加州大学旧金山分校的研究人员已经指出,阿尔茨海默病是由淀粉样蛋白(A)和tau朊病毒引起的(科学转化医学,2019,doi :10.1126/scitranslmed . aat 8462,详见新闻报道:)。
现在,在一项新的研究中,这些研究人员证实,唐氏综合征患者大脑中出现的神经退行性缠结和斑块是由相同的A和tau朊病毒驱动的。相关研究成果于2022年11月15日发表在《PNAS日报》上,论文标题为A和Tau朊病毒在唐氏综合征神经发病机制中的特征。
朊病毒起初是正常的蛋白质,变得畸形并自我传播。它们通过迫使正常蛋白质采用相同的错误折叠形状,像病毒感染一样在组织中传播。在阿尔茨海默病和唐氏综合征中,随着A和tau朊病毒在大脑中的积累,它们导致神经功能障碍,通常表现为痴呆。
根据美国国家衰老研究所的数据,大多数唐氏综合征病患者在40岁时会出现tau缠结和斑块A,并且这部分人群中至少有50%会随着年龄的增长出现阿尔茨海默病。这项新的研究强调了对唐氏综合征的更好理解也可以导致对阿尔茨海默病的新理解。
该论文的合著者、加州大学旧金山分校神经退行性疾病研究所所长史坦利布鲁希纳博士说,有两种疾病——唐氏综合征和老年痴呆症。它们的病因完全不同,但我们看到了这些疾病相同的生物学特征。这实在令人惊讶。普鲁辛纳因发现朊病毒而获得1997年诺贝尔奖。
唐氏综合征是美国年轻人中最常见的神经退行性疾病,而老年痴呆症是成年人中最常见的疾病。唐氏综合征病的发生是因为21号染色体多了一份拷贝。在这条染色体上的许多基因中,有一种基因叫做APP,它编码了A的主要成分之一,由于该基因有一个额外的副本,唐氏综合征患者会产生过量的APP,这可能解释了为什么他们在生命早期会有斑块A。
年轻的大脑可以提供更清晰的理解。
已知斑块A和tau缠结存在于唐氏综合征病和阿尔茨海默病中。此前,这些作者已经了解到这些神经退行性特征是由阿尔茨海默病中的朊病毒引起的,他们想知道唐氏综合征病患者的大脑中是否存在相同的异常蛋白质。
Prusiner说,尽管已经对阿尔茨海默病患者大脑中的这些斑块和缠结进行了广泛的研究,但区分大脑中的哪些变化来自衰老,哪些来自朊病毒活动可能是一个挑战。
他说,因为我们在更年轻的唐氏综合征患者身上看到了相同的斑块和缠结的病理现象,研究他们的大脑使我们能够更好地理解疾病形成的早期过程。毕竟,大脑在更大年龄的所有变化都更加复杂。理想情况下,人们希望能够在早期治疗这种疾病。
通过生物测定在唐氏综合征病患者的脑样品中检测到a和tau朊病毒。图片来自PNAS,2022,DOI :10.1073/PNAS。86363636667
这些作者采用了他们在阿尔茨海默病研究中使用的一种新检测方法的改进版本,并研究了唐氏综合征病死者捐赠的脑组织样本,这些样本是他们从世界各地的生物库中获得的。在28个年龄在19岁到65岁的捐赠者的大脑样本中,他们能够从几乎所有的样本中分离出可测量数量的朊病毒A和tau。
新的见解可能会开发出预防措施。
这些结果不仅证实了朊病毒参与了唐氏综合征的神经变性,还证实了A驱动了tau缠结和淀粉样斑块的形成。这种关系以前已经提出过,但没有得到证实。
论文合著者、加州大学旧金山分校神经退行性疾病研究所成员卡洛康德罗博士(Carlo Condello)表示,长期以来,该领域一直试图了解这两种疾病之间的交集是什么。唐氏综合征的这些案例证实了这个想法;如今,唐氏综合征病患者有这条额外的染色体来驱动A的产生,但这条染色体上没有tau基因。因此,它真的通过增加a的表达来启动tau的产生。
康德罗说,这项新的见解和从研究唐氏综合征患者大脑中获得的其他见解将使我们更好地理解朊病毒最初是如何形成的。
这些作者表明,唐氏综合征病患者的脑组织是否将被证明是开发阿尔茨海默病治疗方法的最终模型。
型,还有待观察。虽然这两种疾病在朊病毒病理上有许多相似之处,但也有一些差异可能会造成限制。不过,这些作者表示研究唐氏综合征中的斑块和缠结物是一种很有前景的途径,可以确定在疾病过程的最早期阶段出现的特定朊病毒。这种新见解不仅可以为治疗甚至可能为抵御阿尔茨海默病打开新的前景。
Condello说, 如果我们能理解这种神经变性是如何开始的,我们就离能够在一个有意义的时间点上进行干预并真正阻止这些较大大脑病变的形成又近了一大步。 (100医药网 100yiyao.com)
参考资料:
Carlo Condello et al. , PNAS, 2022, doi:10.1073/pnas.2212954119.
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