?β淀粉樣蛋白(Aβ)沉積和tau蛋白纏結(jié)是阿爾茨海默?。ˋD)的兩大病理標(biāo)志。這兩種病理密切相關(guān),淀粉樣蛋白級聯(lián)假說指出,Aβ沉積會引發(fā)tau蛋白纏結(jié)的發(fā)展,從而導(dǎo)致神經(jīng)退行性變、認(rèn)知損傷和癡呆。
那么Aβ與tau之間到底是怎樣的關(guān)系呢?
今日,《阿爾茨海默病與癡呆》雜志發(fā)表了來自拉什大學(xué)醫(yī)學(xué)中心科研團隊的論文,研究者們分析了AD患者的腦組織樣本,發(fā)現(xiàn)RAC1和ATP1A3兩種蛋白共同介導(dǎo)了10.1%的Aβ沉積和tau纏結(jié)之間的關(guān)聯(lián),這些中介蛋白可能為AD治療提供新的靶點。

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Aβ蛋白可以與多種蛋白質(zhì)以不同的形式結(jié)合,包括載脂蛋白E(APOE)、低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1(LRP1)、α7-煙堿乙酰膽堿受體 (α7nAChR) 和朊病毒蛋白等。研究者猜測,這些Aβ結(jié)合蛋白可能參與介導(dǎo)Aβ沉積與tau纏結(jié)之間的關(guān)系。
本研究的樣本來自兩項基于社區(qū)的縱向衰老臨床病理學(xué)研究,分析了參與者的大腦組織病理和蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù),共計850名參與者,中位死亡年齡近90歲,中位尸檢間隔為6.5小時,三分之二符合AD病理診斷。
在此前的臨床前研究中,有52種蛋白被鑒定為Aβ結(jié)合蛋白。不過在AD研究中,實驗動物的病理表現(xiàn)與人類有一定差別,這52個蛋白中有34個在人類腦組織中檢測到,15個表現(xiàn)出與tau纏結(jié)的相關(guān)性。
研究者分析了這些Aβ結(jié)合蛋白在Aβ和tau蛋白之間扮演的角色,識別出兩類關(guān)鍵蛋白:介導(dǎo)Aβ與tau結(jié)合的蛋白(RAC1、ATP1A3、SYNGAP1、GRIA2/RTN4R),以及被Aβ介導(dǎo)與tau結(jié)合的蛋白(APOE、CLU、ITGB2、LRP1/GRM5)。
其中,Ras相關(guān)C3肉毒桿菌毒素底物1(RAC1)和鈉/鉀轉(zhuǎn)運ATP酶亞基α-3(ATP1A3)觀察到最強的介導(dǎo)效應(yīng),它們共同介導(dǎo)了10.1%的Aβ和tau之間的關(guān)聯(lián)。這個占比并不算高,其他中介蛋白仍有待鑒定。
RAC1是一種位于質(zhì)膜中的Rho GTP酶結(jié)合蛋白。與GTP結(jié)合后,RAC1被激活,并通過效應(yīng)蛋白影響下游靶標(biāo),參與運動、細(xì)胞分裂和形態(tài)發(fā)生等細(xì)胞功能。研究者猜測,RAC1介導(dǎo)Aβ和tau之間的關(guān)聯(lián),可能是通過肌動蛋白和微管之間的串?dāng)_以及tau與兩種蛋白質(zhì)的相互作用。此外,RAC1可能誘導(dǎo)的SET蛋白易位和tau蛋白的過度磷酸化。
ATP1A3亞基位于神經(jīng)元細(xì)胞膜,負(fù)責(zé)維持跨細(xì)胞膜的鈉平衡并保持靜息動作電位。此前有研究表明ATP1A3與Aβ和tau之間存在直接相互作用。
APOE和CLU等蛋白先前被證明可以與Aβ結(jié)合并影響其聚集和清除。研究者的分析結(jié)果顯示,APOE和CLU等蛋白為胞外Aβ的積累提供了環(huán)境,繼而由RAC1和ATP1A3等蛋白完成胞外Aβ和胞內(nèi)tau的連結(jié)。
該研究是一項觀察性研究,鑒定到的關(guān)聯(lián)蛋白具體在Aβ和tau病理進展中扮演什么角色,還需要進一步的實驗討論。