科學(xué)家們使用了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來揭示在阿爾茨海默病的早期階段，有毒蛋白質(zhì)是如何在大腦中聚集在一起的。研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)對未來的治療產(chǎn)生重要影響。

英國約克大學(xué)

11月2日消息

來自約克大學(xué)（University of York）物理、工程和技術(shù)學(xué)院的研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)可能對未來的治療具有重要意義。研究于近日發(fā)表在《分子神經(jīng)科學(xué)前沿》（Frontiers in Molecular Neuroscience）雜志上。

研究于2022年10月13日發(fā)表在《Frontiers in Molecular Neuroscience》（最新影響因子：6．261）雜志上

研究顯示，與阿爾茨海默病有關(guān)的一類主要蛋白質(zhì)（淀粉樣蛋白）在形成影響正常大腦活動(dòng)的聚集之前，會(huì)凝結(jié)成類似液滴的物體。

阿爾茨海默病是最常見的失智癥。全球有超過 5，000 萬人患有這種疾病，預(yù)計(jì)到 2050 年這一數(shù)字將增加兩倍。

在納米尺度上，大腦內(nèi)的有毒淀粉樣蛋白在最初癥狀出現(xiàn)前約 10－15 年聚集在一起，但它們聚集的確切方式尚不清楚。通過準(zhǔn)確地了解蛋白質(zhì)簇的形成過程，科學(xué)家們可能更容易開發(fā)出阻斷它們的靶向藥物治療方法。

英國阿爾茨海默病研究所（Alzheimer＇s Research UK）研究員、約克大學(xué)生物物理學(xué)講師 Steve Quinn 博士說：“了解淀粉樣蛋白簇形成的精確分子水平方式，可以幫助我們設(shè)計(jì)更好的抗簇藥物，在盡可能早的階段對抗阿爾茨海默病。”

“我們意識(shí)到，以前用來理解蜘蛛絲生長的方法也可以應(yīng)用于我們對淀粉樣蛋白聚集的理解。我們的工作現(xiàn)在為所謂的淀粉樣蛋白假說提供了理論支持，并有助于解釋淀粉樣蛋白簇形成的條件�！�

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們觀察了淀粉樣蛋白的兩種變體，它們在疾病中廣泛存在。研究人員發(fā)現(xiàn)，這些蛋白質(zhì)最初可能會(huì)形成液滴（所謂的液－液相分離凝析液），然后形成含有更長、毒性更強(qiáng)的蛋白質(zhì)的團(tuán)簇。

淀粉樣蛋白被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的重要組成部分，但當(dāng)它們異常改變形狀時(shí)，它們可以聚集在一起形成強(qiáng)大的生物結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)可以干擾正常的大腦活動(dòng)，例如通過在細(xì)胞內(nèi)穿孔，或通過影響至關(guān)重要的生物分子的行為。

約克大學(xué)的研究助理、該研究的主要作者 Charley Schaefer 博士說：“大的預(yù)先形成的團(tuán)簇的特性已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的詳細(xì)研究，但直到現(xiàn)在，它們早期組裝的分子水平細(xì)節(jié)還很難評估。”

生命物理學(xué)團(tuán)隊(duì)的 Quinn 博士和 Schaefer 博士運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和理論工具，試圖了解更多與人類生命和疾病有關(guān)的重要互動(dòng)。

Schaefer 博士補(bǔ)充說：“我們希望我們的方法也可以應(yīng)用于了解許多其他形式的失智癥，包括帕金森癥和亨廷頓病。蛋白質(zhì)在聚集成簇之前形成液體狀液滴的想法可能不是阿爾茨海默病所獨(dú)有的，而且可能比以前認(rèn)為的更普遍。”

創(chuàng)立于1963年的英國約克大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of York

York scientists develop new mathematical model of Alzheimer’s disease

Reference：

Jack P． Connor， Steven D． Quinn， Charley Schaefer． Sticker－and－spacer model for amyloid beta condensation and fibrillation． Frontiers in Molecular Neuroscience， 2022； 15 DOI： 10．3389／fnmol．2022．962526

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       原文標(biāo)題 : 科學(xué)家開發(fā)了阿爾茨海默病的新數(shù)學(xué)模型