新发现的阿尔茨海默氏症和铁之间的联系可能导致新的医疗干预措施

有越来越多的证据表明,铁在大脑中可能发挥作用在阿尔茨海默氏症。贷款重量这个想法,一个新的成像探测器首次表明,在相同的大脑区域与阿尔茨海默氏症相关的β淀粉样蛋白斑块发生,还有铁氧化还原的增加,这意味着这些地区的铁反应中氧的存在。其成像探针可以产生更多的细节关于阿尔茨海默氏症的原因,帮助在寻找新的药物来治疗它。

一个团队从德克萨斯大学奥斯汀分校和伊利诺伊大学香槟分校今天发表了一项研究在新的成像技术和发现科学的进步。

“铁氧化还原和阿尔茨海默病之间的联系是一个黑盒,“易Lu说通讯作者和奥斯汀德州大学的化学教授。“最让我感到兴奋的是,我们现在有一个发光的方式进入这个黑盒,这样我们可以开始更详细地了解整个过程。”

大约十年前,科学家们发现ferroptosis,体内过程依赖于铁水平升高,导致细胞死亡在神经退行性疾病中起着关键作用,如阿尔茨海默氏症。使用核磁共振成像在老年痴呆症患者生活,科学家们指出,这些患者往往在脑铁水平升高,尽管这种方法不区分不同形式的铁。在一起,这些研究结果表明,铁可能在破坏中发挥作用大脑细胞在老年痴呆症患者。

在新的研究中,研究人员开发了基于dna的荧光传感器,可以检测两种不同形式的铁(Fe^{2 +}和菲^{3 +})同时在脑片细胞培养和小鼠转基因模仿阿尔茨海默氏症。一个传感器会发出绿色的铁^{2 +}铁和其他发光红色^{3 +}。这是第一次成像技术,可以同时检测两种形式的铁在细胞和组织中同时显示他们的数量和空间分布。

“最好的部分我们的传感器,我们现在可以想象菲的变化^{2 +}和菲^{3 +}及其比率在每一个位置,“co-first个Wu说,这项研究的作者和博士后研究员卢奥斯丁的德州大学的实验室。“我们可以一次改变一个参数是否改变了斑块或铁的氧化状态。”

这种能力可以帮助他们更好地理解为什么有一个铁的比例增加^{3 +}对菲^{2 +}β淀粉样蛋白斑块的位置和是否增加铁氧化还原形成斑块。

另一个关键问题是铁氧化还原是否直接参与细胞死亡在阿尔茨海默氏症,或只是一个副产品。研究人员计划在阿尔茨海默氏症老鼠来探索这个问题。如果进一步研究确定铁和氧化还原变化确实导致老年痴呆症患者的细胞死亡,这些信息可以为药物开发提供一个潜在的新战略。换句话说,也许药物改变铁的比率^{3 +}对菲^{2 +}有助于保护大脑细胞。新的成像探针可以用来测试候选药物如何工作改变的比率。

开发传感器,科学家们首先雇佣了一个商业实验室生产100万亿"的短链DNA库,通过一个称为寡核苷酸合成的化学过程。然后进行了筛选过程发现那些链识别或化学用语”紧密结合,进行催化反应”——具体形式的铁,而不是任何其他形式。完成传感器,添加其他组件包括分子称为荧光体发光探针时在一个特定的颜色识别的具体形式的铁。

,谁动了他的实验室从伊利诺伊大学香槟分校UT奥斯汀在2021年的夏天,与研究人员,包括化学教授列维Mirica。