科学家们确定了创伤性脑损伤与神经退行性疾病的联系机制

根据今天发表在《科学》杂志上的一项对果蝇、大鼠和人类脑组织的研究，科学家揭示了创伤性脑损伤如何导致神经退行性疾病的潜在机制eLife．

该结果可能有助于开发治疗方法，阻止细胞损伤的进展脑损伤否则会导致肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、阿尔茨海默病和帕金森病等神经系统疾病。

重复头部外伤与一种叫做慢性创伤性脑病(CTE)的进行性神经退行性综合征有关。CTE患者的死后组织显示出一种名为TDP-43的分子的功能失调水平，这种分子在ALS、阿尔茨海默病和额颞叶痴呆中也有发现。

“虽然TDP-43是已知的神经退行性变指标，但尚不清楚重复创伤如何促进TDP-43在大脑中的积聚，”该研究的第一作者、美国宾夕法尼亚州匹兹堡大学儿科系博士后研究助理Eric Anderson解释说。bob电竞“我们已经证明，果蝇的重复脑损伤会导致TDP-43的积聚。在这项研究中，我们测量了果蝇脑后蛋白质的变化受伤来确定导致这种情况的分子途径。”

从对2000种蛋白质的分析中，研究小组确定了361种蛋白质在对损伤的反应中发生了显著变化。这些包括核孔复合体(NPC)的组成部分，参与核质运输——重要货物在细胞间的穿梭细胞核还有细胞的其他部分。

他们发现，在幼虫和成年果蝇受伤后，构成NPC的分子家族——核孔蛋白(Nups)都有所增加。当他们观察果蝇神经索细胞细胞核边缘的Nups分布模式时，他们发现脑外伤后发生了改变:核膜上有间隙和Nups团块。他们还发现，在受伤的大脑中，一种负责分子进出细胞核的关键酶发生了变化。结果，荧光标记的货物进出细胞核的运输受到损害。

在确定脑损伤会损害细胞核和细胞其他部分之间的运输机制后，研究小组研究了Nups的积聚是否会导致TDP-43的聚集神经退行性疾病．他们创造了果蝇产生过量的Nup蛋白，然后对果蝇TDP-43的脑细胞进行染色，称为Tbph。他们发现，与正常大脑相比，Nup含量过高的大脑中Tbph沉积的数量显著增加。此外，这些高水平的Nups对果蝇也是有毒的，会导致运动功能下降，并减少它们在一定时间内的攀爬距离。当损伤后细胞中的Nups水平降低时，果蝇的攀爬能力和寿命得到了提高，这突出了探索新治疗方法的途径。

最后，研究小组研究了Nup分子(Nup62)的增加是否也出现在人脑组织后受伤。他们检查了轻度和重度CTE患者的死后脑组织，并将其与同龄人群的健康组织相匹配。轻度和重度患者均参与运动，而健康患者则没有。他们发现，在轻、重度疾病患者中，Nup62大量存在于错误的位置，但在健康组中却没有，而且Nup62聚集的程度随着疾病的严重程度而增加。他们还在创伤性脑损伤大鼠模型中发现了Nup62分布的类似变化。

“我们的研究揭示了创伤性大脑损伤可破坏核运输机械细胞匹兹堡大学医学院儿科、人类遗传学和神经学副教授、资深作者Udai Pandey总结道。bob电竞“这表明，损伤引起的神经退行性标志蛋白的积累始于这些核运输缺陷，而针对这些缺陷可能是预防创伤性神经疾病的一种策略。”

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