研究人員已經證明，與阿爾茨海默病有關的兩種關鍵蛋白質之一 β－淀粉樣蛋白的聚集會導致細胞過熱，就像“煎雞蛋”一樣。

劍橋大學5月31日消息

來自劍橋大學（University of Cambridge）的研究人員使用足夠小和敏感的傳感器來檢測單個細胞內的溫度變化，并發(fā)現(xiàn)當 β－淀粉樣蛋白錯誤折疊和聚集在一起時，它會導致細胞過熱。

在一項使用人類細胞系的實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn) β－淀粉樣蛋白聚集釋放的熱量可能會導致其他健康的 β－淀粉樣蛋白聚集，導致越來越多的聚集物形成。

在同一系列實驗中，研究人員還表明，添加一種藥物化合物，可以阻止 β－淀粉樣蛋白聚集，降低細胞溫度。實驗還表明，該化合物具有治療阿爾茨海默病的潛力，盡管首先需要大量的測試和臨床試驗。

研究人員表示，他們的試驗可以用作阿爾茨海默病的診斷工具。研究結果發(fā)表在《美國化學會志》（Journal of the American Chemical Society）上。

研究于2022年5月30日發(fā)表在《Journal of the American Chemical Society》（最新影響因子：15．419）雜志上

據(jù)估計，阿爾茨海默病影響著全球 4，400 萬人，目前還沒有有效的診斷或治療方法。在阿爾茨海默病中，β－淀粉樣蛋白和另一種稱為 tau 蛋白的蛋白質堆積成斑塊和纏結（統(tǒng)稱為聚集體）導致腦細胞死亡和大腦萎縮。這會導致記憶喪失、性格變化和難以執(zhí)行日常功能。

這是一種很難研究的疾病，因為它發(fā)展了幾十年，只有在檢查死后的腦組織樣本后才能給出明確的診斷。目前尚不清楚細胞內的何種生化變化導致 β－淀粉樣蛋白聚集。

在劍橋大學化學工程與生物技術系 Gabriele Kaminski Schierle 教授的研究小組中，他們一直在研究溫度與人類細胞中 β－淀粉樣蛋白聚集之間的可能聯(lián)系。

Gabriele Kaminski Schierle 教授

研究細胞內溫度變化的領域被稱為細胞內生熱作用（intracellular thermogenesis）。這是一個新的富有挑戰(zhàn)性的領域：科學家們已經開發(fā)出了可以測量溫度變化的傳感器，但還沒有人試圖用這些傳感器來研究阿爾茨海默病等疾病。

該研究的第一作者 Chyi Wei Chung 說：“生熱作用與細胞應激有關，這可能會促進進一步的聚集。我們認為，當細胞中出現(xiàn)失衡時，比如 β－淀粉樣蛋白濃度略高并開始積累時，細胞溫度就會升高�！�

該研究的負責人 Kaminski Schierle 說：“讓細胞過熱就像煎雞蛋一樣，隨著溫度的升高，蛋白質開始聚集在一起，失去功能�！�

研究人員使用被稱為熒光聚合物溫度計（fluorescent polymeric thermometers，F(xiàn)PTs）的微型溫度傳感器來研究聚集和溫度之間的聯(lián)系。他們將 β－淀粉樣蛋白添加到人類細胞系中以啟動聚集過程，并使用一種稱為 FCCP 的化學物質作為對照，因為已知它會誘導溫度升高。

他們發(fā)現(xiàn)，當 β－淀粉樣蛋白開始形成被稱為原纖維的線狀聚集體時，細胞的平均溫度開始上升。與未添加任何 β－淀粉樣蛋白的細胞相比，細胞溫度的升高是顯著的。

“當原纖維開始伸長時，它們會以熱的形式釋放能量，” Kaminski Schierle 說，“ β－淀粉樣蛋白聚集需要大量的能量來進行，但一旦聚集過程開始，它會加速并釋放更多的熱量，從而形成更多的聚集物�！�

Chung說：“一旦聚集物形成，它們可以離開細胞，被鄰近的細胞吸收，感染這些細胞中健康的 β－淀粉樣蛋白。以前從來沒有人證明過溫度和活細胞聚集之間的這種聯(lián)系�！�

通過使用一種抑制 β－淀粉樣蛋白聚集的藥物，研究人員能夠確定原纖維是生熱作用的原因。此前，人們不知道是蛋白質聚集還是線粒體（為細胞提供能量的“電池”）的潛在損傷導致了這一現(xiàn)象。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，細胞溫度的升高可以通過使用聚合抑制劑 MJ040X 來緩解，這突出了它作為治療阿爾茨海默病的潛力。

實驗室實驗得到了計算模型的補充，該模型描述了 β－淀粉樣蛋白在細胞內環(huán)境中可能發(fā)生的情況以及為什么它可能導致細胞內溫度升高。研究人員希望他們的工作能夠激發(fā)新的研究，結合不同的生理相關參數(shù)。

       原文標題 : 阿爾茨海默病會導致細胞過熱就像“煎雞蛋”一樣