新的见解导致帕金森病的过程
在帕金森疾病的突破中,EPFL的科学家已经重建了Lewy体在患者大脑中形成的过程。该研究提供了帕金森病如何开始和发展的新见解,并开辟了一系列潜在的新治疗目标。
帕金森病的患者患者含有截然不同,特征结构在Friedrich Heinrich Lewy之后称为“Lewy Bodies”,曾在1912年首次举报他们的发现。一百年后,问题仍然是猥亵尸体;具体而言,他们如何在神经元中发展,并且究竟是由疾病的启动或进展产生的究竟是什么。
我们所知道的lewy尸体是他们是帕金森病的标志,以及称为肩科病症的相关疾病。其中一个主要成分是α-突触核蛋白,一种形成长纤维的蛋白质,这变得缠绕在一起的“核心”身体。
因此,α-突触核蛋白和石油体已经出现为帕金森和相关疾病的疗法和诊断的主要目标。
今天,由于缺乏重现路易体形成和成熟所有阶段的实验模型,我们对帕金森病发病机制的不同过程的理解受到了限制。人类路易体研究仅提供快照,因为他们依赖于不同患者的死后组织,这些患者死于疾病的不同阶段,因此不能提供关于阿尔法-突触核蛋白原纤维如何形成及其在路易体形成中的作用的见解。
在一篇发表于pnas.,EPFL脑思维研究所的研究人员已经开展了第一项研究,以跟踪从头到尾追踪α-突触核蛋突清尸体的发展。由EPFL的Hilal Lashuel小组领导的广泛研究为石油体形成的组成和机制提供了新的见解,并表明Lewy体形成的过程,而不是简单的原纤维化是主要的司机之一神经变性。
研究人员开始诱导α-突触核蛋白以在培养的原核中形成原纤细胞。为此,他们首先将细胞少量的α-突触核蛋白原纤维作为“种子”,然后开始通过募集内源性α-突触核蛋白来生长。“这种方法在模拟与帕金森等疾病相关的α-突触核蛋白聚集体的形成方面已经证明是非常有用的,”Hilal Lashuel说。
随着种子完成,研究人员落户,以监测通常为期两周的截止点的细胞,这似乎对帕金森病的患者的大脑中看到了古典的石油体。与EPFL核心设施的科学家合作,他们解释了Lewy身体形成的过程,并表明只需几天即可看到α-突触核蛋白原纤维进化到丛中,最终与类似Lewy体的结构。
“时间,耐心和利用。瑞士军刀Lashuel说,分析方法是所有必需的.Anne-Laure Mahul-Mellier,这项研究的高级科学家持续:“这导致我们专注于调查从丝状原纤维到lewy尸体的过渡的要求”。
他们是对的:差不多三周后,这些结构开始出现,在各个方面都与路易体相似。所以现在的问题是,它们真的是路易体吗?
接下来,研究人员使用蛋白质组学来分析实验室培养的结构,并从人类大脑组织中寻找真实路易体中的“生物分子特征”。分析显示,实验室培养的结构与“天然”路易小体的蛋白质含量相同,在15%-20%之间。考虑到路易体在体外比在活体大脑中生长要慢,这个百分比实际上是令人鼓舞的高。
最后,研究人员试图确定沿着石油尸体途径的一步可能是帕金森病中神经变性的主要司机。为此,它们使用了相关的光 - 电子显微镜,用于可视化的过程α-突触核蛋白原纤维在不同长度尺度上形成和从原纤维到石油体的过渡。该成像揭示了触发钥匙细胞细胞器在石油体结构内的封存的级联,这导致严重的线粒体缺陷和其他神经元功能障碍,最终导致神经元的死亡。“我们的研究结果表明,神经元的原纤维的积累不足以引起神经变性,并且大多数损坏是在从原纤维到石油体的过渡期间引起的”。Mahul-Mellier博士说
“我们的业绩普遍认为,最近的调查结果报告了来自帕金森氏病大脑的石油尸体,”拉乌尔说。“但是,虽然以前的研究只提供了原纤维进化的快照,但我们的模型可以重建乐高车身形成的整个过程,使其成为阐明帕金森和其他疾病中的原纤化和神经变性之间的关系的强大平台,并筛选新颖的屏幕疾病改变治疗。“
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