研究人员发现了新的线索，可以解释阿尔茨海默病是如何在人脑中传播的
凯斯西储大学研究朊病毒(一种导致致命不治之症的错误折叠蛋白质)的研究人员首次确定了人类朊病毒在大脑中复制的表面特征。
这项研究的最终目标是帮助设计一种戒烟策略朊病毒疾病并最终转化为治疗阿尔茨海默症和其他疾病的新方法神经退行性疾病．
科学家们还没有发现阿尔茨海默病的确切病因，但基本上一致认为蛋白质问题在其发生和发展过程中发挥了作用。在美国，阿尔茨海默氏症折磨着超过600万人，阿尔茨海默氏症协会估计，他们的治疗今年将花费大约3550亿美元。
研究是在凯斯西储大学医学院的病理科萨法尔实验室、蛋白质组学和生物信息学中心以及纽约布鲁克黑文实验室的凯斯西储同步生物科学中心完成的。凯斯西储医学院(Case Western Reserve School of Medicine)的病理学、神经学和神经科学教授Jiri Safar领导了这项工作。这篇题为“结构上不同的外部结构域驱动主要人类朊病毒的复制”的报告发表在6月17日的《美国医学杂志》上PLOS病原体．
朊病毒最早是在20世纪80年代末被发现的，它是一种含有蛋白质的生物制剂，可以在没有核酸的活细胞中自我复制。医学传播对公众健康的影响人类朊病毒疾病以及牛海绵状脑病(BSE)的动物传播疯牛病朊病毒——极大地加速了自我复制蛋白质这一新科学概念的发展。
人类朊病毒可以与大脑中邻近的正常蛋白质结合，并造成微小的孔洞。从本质上说，它们将大脑变成海绵状结构，导致痴呆和死亡。这些发现引发了关于朊病毒样机制是否与人类其他神经退行性疾病的起源和传播有关的持续科学辩论。
萨法尔说:“人类朊病毒疾病可能是最异质性的神经退行性疾病，越来越多的研究表明，它们是由不同的人类朊病毒菌株引起的。”“然而，人类朊病毒的结构研究落后于啮齿类实验室朊病毒的近期进展，部分原因是它们复杂的分子特征和研究疾病所必需的令人禁止的生物安全要求，这种疾病总是致命的，没有治疗方法。”
研究人员开发了一种新的三步法来研究人类朊病毒:
- 人类脑源朊病毒首次暴露在高强度同步x射线束下。这束光产生了羟基自由基，通过短时间的光爆发，选择性地渐进地改变了朊病毒的表面化学成分。这种光源的独特特性包括其巨大的强度;它的亮度是从太阳到地球的光的数百万倍。
- 用抗朊病毒抗体监测短脉冲光对朊病毒的快速化学修饰。抗体可以识别朊病毒的表面特征，质谱可以识别朊病毒特异性的、基于菌株的差异的确切位置，从而对朊病毒的缺陷提供更精确的描述。
- 然后让发光朊病毒在试管中复制。随着同步加速器对它们进行修改，它们的复制活动逐渐消失，这有助于识别负责朊病毒在大脑中复制和传播的关键结构元素。
“这项工作是确定结构上的重要部位的关键第一步，反映了不同诊断和侵袭性的朊病毒之间的差异，”马克·钱斯说，他是医学院研究副院长，也是这项工作的合作者。“因此，我们现在可以设想设计小分子结合这些成核和复制的位点，阻止人类的发展朊病毒病人的疾病。”
钱斯说，这种结构方法也为如何识别其他疾病中错误折叠蛋白质的重要结构位点提供了模板，如阿尔茨海默病，这种疾病涉及蛋白质以类似于朊病毒的方式在细胞间繁殖。
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