新知 提升腦部廢棄物清理系統可減緩神經退化疾病
Original Article
http://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/boosting-brains-waste-disposal-system-may-slow-neurodegenerative-diseases
Boosting brains waste disposal system may slow neurodegenerative diseases
提升腦部廢棄物清理系統可減緩神經退化疾病
At a Glance
‧ Activating the cell's waste disposal system restored brain function in a
mouse model of tauopathies—a set of neurodegenerative disorders that include
Alzheimer’s disease.
活化細胞的廢棄物清理系統在小鼠tau致病蛋白模型中可回復腦部功能, 這模型涵括一系
列的神經退化疾病, 包含阿茲海默症.
‧ The findings suggest that enhancing disposal activity with drugs during
early stages of neurodegenerative diseases may help lessen brain damage and
dementia.
這發現顯示使用藥物增進廢物清理的功能可幫助減緩早期神經退化疾病的腦部損傷及癡呆
許多神經性疾病, 例如阿茲海默症, 特徵為在腦中聚集了蛋白沉澱.其中一種蛋白, 稱為
tau (音:掏), 互相扭曲纏繞成為亂糟糟的一團蛋白沉澱物. 這是阿茲海默症和許多其他
神經退化疾病的特徵, 稱為tau致病症(taupathies)
我們的細胞有廢棄物處理系統, 如同廢物處理器與回收器的組合. 這個稱為proteasome的
系統是一個中空圓柱狀的結構, 可裂解壞掉的蛋白成為較小的蛋白. 這小蛋白可被回收來
組成對細胞有用的新蛋白.
哥倫比亞大學的Dr.Karen E. Duff的團隊設定研究主題: 異常的tau蛋白沉澱是否是因為
proteasome系統功能的失常所造成的. 這研究是由NIH的NINDS及NIGMS所資助. 研究發表
在2016年1月的 Nature Medicine.
研究人員使用遺傳工程的小鼠tau致病蛋白模型. 小鼠累積了tau蛋白並有認知功能的障礙
. 這團隊發現tau蛋白的累積跟proteasome功能的減低有關. 使用細胞培養, 他們確定tau
蛋白的聚集損害了proteasome的功能.
proteasome功能是經由包含 protein kinase A (PKA)和 cyclic AMP(cAMP)的路徑
(pathway)所活化. 科學家們推論活化這個路徑將可增進proteasome功能
當基因工程化的小鼠被給予一種可提升cAMP的藥物(rolipram), 他們的proteasome功能提
升了, 降低了tau蛋白聚集, 並改善了認知功能. 這藥物在早期神經退化階段有效, 但在
tau致病症的後期沒有效用. 這藥物也對健康小鼠沒影響.
"這結果顯示, 這是第一次, 你可以使用藥物來活化腦部的proteasome並有效的減緩疾病
, 或防止被疾病主導" Duff 說. "我們所研究的proteasome系統同時也分解其他神經退化
疾病有關聯的蛋白, 例如阿茲海默症, 杭亭頓症(Huntington's), 額顳葉型失智症
(frontotemporal degeneration), 肌萎縮性脊髓側索硬化症（(amyotrophic lateral
sclerosis).我們或許可以應用這些發現在其他具有蛋白聚集特徵的病症上.
研究人員計畫在FDA准許的藥物清單或新分子中找尋比rolipram更有效的藥物, 或是經由
其他的路徑來活化proteasome.
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