Acta Neuropathol：揭示帕金森病在脑细胞之间扩散新机制

来源：生物谷

在一项新的研究中，来自瑞典林雪平大学、卡罗林斯卡研究所、乌普萨拉大学和德国埃尔兰根大学医院的研究人员发现，神经细胞之间的较小通道参与了一种新发现的关于帕金森病如何在大脑中扩散的机制。这些结果表明有害的蛋白聚集物或者说沉积物能够结合通道形成蛋白并“搭便车”，并以这种方式扩散至健康细胞。相关研究结果近期发表在Acta Neuropathologica期刊上，论文标题为“Binding of α-synuclein oligomers to Cx32 facilitates protein uptake and transfer in neurons and oligodendrocytes”。

图片来自Acta Neuropathologica, doi:10.1007/s00401-019-02007-x。

诸如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈病之类的神经退行性疾病影响人类大脑的不同区域。尽管存在这些区域差异，但是现有研究已表明受这些疾病影响的细胞内部过程有很多共同之处。这些疾病的一个特征是特定蛋白开始形成损害并最终杀死细胞的聚集物。在帕金森病中，α-突触核蛋白的错误折叠形式参与其中。这些聚集物能够募集正常形式的α-突触核蛋白，从而导致更多的蛋白聚集物产生。论文共同通讯作者、林雪平大学医院外科病理学会诊医生、林雪平大学临床与实验医学系副教授Martin Hallbeck说，“在过去的几十年里，我们已经意识到大脑中的蛋白沉积物能够在细胞之间传播，作为在下一个细胞中开始新聚集物形成循环的种子。这种疾病在大脑中扩散的方式类似于感染。我们想要了解这种蛋白聚集物是如何传播的，并且就长期而言，使用这些知识来抑制这种疾病在大脑中的传播。”人们早就知道，彼此靠近的细胞能够在它们之间产生较小的通道，称为间隙连接通道。这些小通道由一个称为连接蛋白（connexin）的蛋白家族的成员形成。其他科学家的研究已表明连接蛋白在其他类型的疾病（比如HIV/AIDS）中起着重要作用。这导致来自林雪平大学的研究人员想要知道连接蛋白是否能够在帕金森病的大脑传播中发挥类似的作用。论文共同作者、Hallbeck研究团队高级博士后研究员Juan Reyes说道，“结果表明帕金森病中的有害蛋白聚集物能够结合连接蛋白-32（connexin-32, Cx32），并被细胞摄取。我们是第一个证实在帕金森病和多系统萎缩症（一种相关的疾病）中，连接蛋白在疾病相关蛋白的摄取和在细胞之间转移中发挥作用。”大脑含有10种以上的连接蛋白，但是这项新的研究表明帕金森病中的蛋白沉积物仅与它们中的一种---Cx32---相互作用。这些有害的蛋白聚集物借助于这种通道形成蛋白从一个细胞转移到相邻细胞的过程的细节仍不清楚。这些研究人员确实知道由连接蛋白形成的通道太窄而不能让这些蛋白聚集物通过。他们发现这些蛋白聚集物与通道形成蛋白Cx32结合并与它一起潜入细胞中。当这些研究人员抑制体外培养的细胞中的通道形成时，对α-突触核蛋白的摄取就受到阻止。在使用来自四名被诊断患有帕金森病的死亡患者的大脑组织的实验中，他们观察到两种病例中α-突触核蛋白和连接蛋白之间的直接结合，这表明它们在帕金森病患者的大脑中也相互作用，但在正常大脑中则不相互作用。Hallbeck说，“我们希望Cx32在未来能够用作药物治疗的靶标。”帕金森病是继阿尔茨海默病之后第二种最常见的神经退行性疾病。这种疾病的特征是震颤，肌肉僵硬和身体活动开始变得缓慢。在这种疾病的后期阶段，认知症状也很常见。当症状变得明显时，受影响的大脑区域中相对较大部分的神经细胞已死亡。目前人们还没有可用于抑制这种疾病进展的疗法。

原始出处：Juan F. Reyes et al. Binding of α-synuclein oligomers to Cx32 facilitates protein uptake and transfer in neurons and oligodendrocytes, Acta Neuropathologica (2019). DOI: 10.1007/s00401-019-02007-x.