研究人员发现了帕金森氏症中蛋白质失灵的位置和原因
来自弗朗西斯克里克研究所、伦敦大学学院和爱丁堡大学的科学家们已经发现了帕金森氏症患者的神经元中有害蛋白质是如何开始积聚的，并最终导致神经细胞死亡。通过观察这种积聚是如何、在哪里以及为什么发生的，这项工作对导致帕金森症的一个关键生物过程提供了独特的见解。
帕金森症是一种进行性神经退行性疾病这会导致颤抖、动作缓慢、僵硬，并可能导致严重的认知问题。英国约有145,000人患有此病，随着越来越多的人寿命延长，这一数字预计还会增加。
帕金森氏症是由大脑特定部位的神经元丧失引起的。在受影响神经细胞,一个蛋白质突触核蛋白错误折叠并聚集在一起形成有害的结构。这背后的机制还没有被完全理解。
在他们的论文中，发表在自然神经科学今天，研究人员开发了一种新的敏感方法来研究α -突触核蛋白在疾病早期阶段的变化。
利用从细胞这些蛋白质是由帕金森遗传患者和健康人捐赠的，研究小组能够可视化这种蛋白质在神经细胞内开始错误折叠和聚集的位置、原因和方式。
这个由神经学家、化学家和结构生物学家组成的跨学科团队发现，α -突触核蛋白与神经细胞内部结构的膜或衬里有联系。当它接触到负责产生能量的线粒体膜时，就会触发阿尔法突触核蛋白的错误折叠和结块。
然后蛋白质团块大量聚集在线粒体表面，破坏其表面，导致细胞膜上形成孔洞，干扰线粒体产生能量的能力。最终，这会导致线粒体释放信号，导致神经元死亡。
虽然帕金森症有多种亚型，但这种蛋白质在所有类型中都会错误折叠并聚集在一起。当神经元健康时，错误折叠的蛋白质不断被清除并从细胞中移除。据认为，随着人们年龄的增长，去除这种有害蛋白质的过程会减慢。
克里克研究所的第一作者和高级组长、伦敦大学学院皇后广场神经学研究所的神经学教授索尼娅·甘地说:“在理解蛋白质错误折叠方面已经取得了巨大的进展，但主要的挑战一直是研究这一过程在人类细胞内的第一阶段。
“我们的研究为蛋白质开始错误折叠的最初阶段发生了什么以及它们如何影响细胞健康提供了见解。这为理解帕金森氏症的生物学机制提供了重要的线索。”
伦敦大学学院皇后广场神经学研究所的教授安德烈·阿布拉莫夫(Andrey Abramov)补充说:“我们已经知道帕金森症患者的线粒体异常有一段时间了，但一直不清楚原因。这项工作将蛋白质错误折叠的位置与它们诱导线粒体损伤并导致细胞死亡的方式联系起来。”
克里克大学的第一作者、高级博士后研究员Minee Choi说:“我们的研究使用了来自帕金森患者细胞的神经元，这意味着我们研究的神经元与患者患病细胞具有相同的基因组成和特征。这意味着我们可以更有信心，我们的工作反映了身体神经元中发生的事情。”
爱丁堡大学生物物理化学高级讲师、联合第一作者Matthew Horrocks补充说:“我们能够使用一系列最先进的生物物理技术来研究蛋白质是如何在极其复杂的生物样本中错误折叠并造成损伤的，这太棒了。我们的发现揭示了帕金森症最早期的事件，这一过程只有使用非常敏感的检测方法才能看到。”
研究人员开发的创新新方法也可以用于研究蛋白质是如何在其他神经退行性疾病和类型的细胞中错误折叠的，包括参与其中的神经胶质细胞神经退行性疾病．
该团队将继续研究细胞内蛋白质错误折叠如何影响细胞的功能和健康。使用他们的新方法，他们将能够测试旨在减少蛋白质错误折叠的新疗法，并观察这些疗法是否能使患病细胞恢复健康。
进一步探索
