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发现β-淀粉样蛋白的直接毒性作用

已经出现临床症状的阿尔茨海默病患者的大脑含有大量的蛋白质β-淀粉样蛋白,称为斑块。许多治疗方法集中于去除斑块,但迄今为止这种尝试仅取得了有限的成功。

“我们很早就发现并治疗这种疾病至关重要。因此,我们专注于早期阶段发生的过度活跃的神经元 - 早在患者发生记忆丧失之前,”TUM的Hertie神经科学高级教授Arthur Konnerth教授解释道。由于过度活化,电路中的连接神经元不断地接收错误信号,导致信号处理的损害。

康奈特与他的博士生Benedikt Zott和整个研究团队一起成功地找出了这种早期脑干扰的原因和触发因素。这一发现可能为新的治疗方法开辟道路。该研究发表在“科学”杂志上。

β-淀粉样蛋白阻断谷氨酸再摄取

神经元使用称为神经递质的化学物质相互通信。谷氨酸是这些化学物质中最重要的化学物质之一,用于激活连接的神经元。谷氨酸被释放在称为突触的两个神经元之间的连接位点,并且被快速移除以允许传输下一个信号。这种去除涉及所谓的活性泵分子以及谷氨酸沿着附近膜的被动转运。

研究人员发现,高活性神经元的突触间隙中高浓度的谷氨酸持续时间过长。这是由于β-淀粉样蛋白分子的作用,其阻止谷氨酸转运出突触间隙。该团队使用来自患者样本的β-淀粉样蛋白分子并使用各种小鼠模型测试了该机制,从而获得了两种方法的类似结果。

早期治疗策略的指征

该团队还发现,神经递质阻滞是由早期可溶性β-淀粉样蛋白而不是斑块介导的。β-淀粉样蛋白最初作为单分子形式或单体发生,然后聚集成双分子形式(二聚体)和更大的链,最终导致斑块。研究人员发现谷氨酸盐阻断是由可溶性二聚体引起的。

“我们的数据为特定β-淀粉样蛋白类型二聚体的快速和直接毒性作用提供了明确的证据。我们甚至能够解释这种机制,”正如该研究的第一作者Benedict Zott所述。研究人员现在希望利用这些知识进一步提高他们对阿尔茨海默氏症细胞机制的理解,从而支持疾病早期治疗策略的发展。

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