脑细胞中蛋白质比例的变化导致了早期认知能力下降的潜在变化

新发现显示,脑细胞中蛋白质比例的变化导致了早期认知能力下降的潜在变化
增强Ca2 +在表达4R0N-tau蛋白的海马CA1锥体神经元中,通过l型通道的进入导致电流在中低速ahp下增强。(Ai,Bi)在只表达EGFP (Ai)或4R0N-tau (Bi)的细胞中,当去极化电压步进到+ 10 mV (100 ms持续时间)时,在没有(黑色痕迹)和存在(灰色痕迹)尼莫地平(10 μM)的情况下,诱发膜电流。(Aii,Bii)在表达EGFP (Aii)或4R0N-tau (Bii)的细胞中,在没有或存在l型通道抑制剂的情况下,以更高的分辨率显示当前介质AHP的潜在激活。(C)在表达egfp (n = 4, p = 0.048)和表达4r0n -tau (n = 6, p = 0.001)的细胞中,应用尼莫地平(10 μM)降低了介质AHP下的电流振幅。(D)在表达egfp (n = 4, p = 0.043)和表达4r0n -tau (n = 6, p = 0.007)的神经元中,尼莫地平(10 μM)显著降低慢AHP下的电流振幅。尼莫地平对4r0n -tau表达神经元的作用更大。P≤0.05,** P≤0.01。信贷:科学报告(2022)。DOI: 10.1038 / s41598 - 022 - 18648 - 0

早期的认知能力下降可能是由于我们大脑细胞中一种蛋白质亚型的比例发生了变化,从而引发了细胞的损失。这项新研究发表在科学报告,说明了这可能是如何造成的。这一发现为预防包括痴呆和阿尔茨海默症在内的神经退行性疾病的发生提供了新的治疗靶点。

这项研究首次考察了改变琴键平衡对神经活动的影响被称为τ。这种蛋白质在大脑中积累并形成缠结,其含量升高是痴呆症和阿尔茨海默症的标志。尽管tau蛋白被充分记录为这些疾病背后的主要破坏过程之一,但到目前为止,它在早期-没有被很好地理解。

在正常的人类tau蛋白的六种亚型数量大致相等,其中三种被分组为4R-tau蛋白,三种被分组为3R-tau蛋白。科学家们认为,当4R-tau蛋白亚型比例发生变化时,这种增加会产生不利影响,导致早期认知障碍,在老年动物中也可以看到同样的影响。

为了验证这一比率转移理论,来自布里斯托尔生理学、药理学、神经科学和生物化学学院的研究人员更详细地检查了4R-tau亚型,以及改变不同亚型平衡对脑细胞的急性影响

通过动物模型,研究小组发现两个4R-tau亚型增加了l型的数量而第三个则没有。另外两种4R-tau亚型的作用是由一种直接蛋白质产生的:tau蛋白和钙通道之间的蛋白质相互作用。l型钙通道数量的增加(这也发生在老年动物中)导致脑细胞的活性被一种增强的抑制反应抑制,即慢后超极化(慢AHP)。缓慢的AHP是由进入一种叫做l型钙的蛋白质离子通道

研究小组表明,海马体中的效应是由于更多的钙通过l型钙通道进入神经元,这支持了现有的证据,即痴呆症中的神经死亡是由钙超载引起的。

他们的发现表明,在早期认知障碍期间海马神经发生的变化是在患者最终被诊断为痴呆症之前发生的变化。

布里斯托尔生理学、药理学和神经科学学院的神经科学教授尼尔·马里昂教授是该研究的主要作者,他说:“我们令人兴奋的发现表明,防止4R-tau亚型和l型钙通道之间的直接相互作用可以作为一种预防痴呆发作的治疗方法。”

更多信息:george ana F. Stan等,Tau异构体特异性增强大鼠海马神经元l型钙电流和后超极化增强,科学报告(2022)。DOI: 10.1038 / s41598 - 022 - 18648 - 0
期刊信息: 科学报告

所提供的布里斯托大学
引用:脑细胞中蛋白质的比例变化导致早期认知能力下降的潜在变化(2022年,10月10日),检索自2022年11月3日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-10-ratio-shift-protein-brain-cells.html
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