阿尔茨海默病是一种困扰了无数家庭的疾病,也称老年痴呆。
最近,昆士兰大学脑研究所的一项新发现,对于阿尔茨海默提供新的治疗方法,结果发表在近日的《神经病理学报》。
这项研究发现,在细胞内外传递信息的微小囊体——外泌体,会引起溶酶体渗透,致使带有传染性的微管相关蛋白逃逸到健康细胞。
昆士兰脑研究所痴呆症研究员、基金会主席JürgenGütz教授称这是一种破坏性的“播种”过程。“神经元通过突触传输有*的tau种子,并允许有*的tau种子逃逸到健康的脑细胞。随着越来越多的tau在大脑中积聚,最终形成缠结,并且与淀粉样蛋白质一起,构成了神经系统疾病的主要特征。“
JürgenG?tz教授图源:QueenslandBrainInstitute
外泌体进入溶酶体,阻塞消化并破裂膜,使tau逃逸到细胞质中,引发新的聚集。论文原图
G?tz和他的同事想知道外泌体的摄取是如何促进播散的。将从rTg转基因小鼠大脑中分离出来的,含有tau的外泌体加入到培养细胞中,外泌体被核内体吸收。24小时后,大约四分之三的满载的核内体与溶酶体融合。
tau外泌体(蓝色)最终进入溶酶体(粉红色)。在许多细胞中(虚线),触发了新的tau聚集(绿色,箭头)。论文原图
研究发现,在细胞培养基中加入氯化铵可以将tau蛋白的聚集减少三分之二。类似地,抑制RAB7(一种需要与溶酶体融合的内体膜蛋白)可以使聚集减少,而过多的RAB7则会促进tau蛋白的聚集。
外泌体触发神经元的溶酶体通透性。论文原图
为了验证这一想法,Polanco博士和他的同事们加入了荧光蛋白。在对照培养中,荧光蛋白仍然是分散的,无法与溶酶体结合。然而,在添加外泌体的培养基中,荧光蛋白与装载外泌体的内溶酶体结合,表明这些溶酶体通透性增大(见上图)。
有趣的是,不管外泌体中是否含有tau聚集物,荧光蛋白都能很好地结合在一起。换句话说,不管外泌体的内容物是什么,只有外泌体才能引起内溶酶体的破坏。
研究工作揭示了溶酶体介导的核内体通透性诱导是一种外泌体用于潜在地向受体细胞传递耐溶酶体活性的货物的一般细胞机制。在阿尔兹海默的病理背景下,这项研究支持溶酶体在外泌体tau种子从内溶酶体中逃逸的作用,允许tau种子和受体细胞内内源性胞质tau之间的相互作用,这是tau发病的关键步骤。昆士兰脑研究所研究员JuanCarlosPolanco博士说,这一发现将有助于科学家拼凑出非遗传形式的阿尔茨海默氏症和其他痴呆症是如何发生的。我们对潜在的机制了解得越多,就越容易干扰这一过程,减缓甚至阻止这种疾病。
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