KIST·IBS·波士顿大学医学院团队阐明星形胶质细胞清除有毒蛋白质机制

韩国科学技术研究院(KIST,院长 Oh Sangrok)脑疾病克服研究团 Ryu Hoon 博士研究团队,与基础科学研究院(IBS,院长 Roh Dooyoung) Lee Changjoon 团长研究团队、波士顿医科大学 Lee Junghui 教授研究团队共同发现,脑内非神经细胞——星形胶质细胞的自噬(Autophagy,自动吞噬)作用,会在阿尔茨海默型痴呆患者大脑中清除淀粉样蛋白β(Aβ)低聚体这一有毒蛋白,并恢复记忆力和认知能力,并于25日发表了这一研究结果。

Ryu Hun KIST首席研究员

Ryu Hun KIST首席研究员

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星形胶质细胞是一种呈星形、构成大脑细胞一半以上的非神经细胞。作为老年性痴呆的典型病例而广为人知的阿尔茨海默型痴呆,是由于淀粉样蛋白β(Aβ)等有毒蛋白在大脑内异常聚集和积累,引发炎症反应并导致神经细胞受损而出现的退行性脑疾病。迄今为止,学界一直关注星形胶质细胞在清除神经细胞周围有毒蛋白方面的作用,但其具体过程尚未被明确阐明。

研究表明,星形胶质细胞的自噬机制在阿尔茨海默病中发挥重要调节作用。阿尔茨海默病中,当星形胶质细胞的自噬调控基因 LC3B 和 SQSTM1 被激活后,可清除淀粉样蛋白β(Aβ),在认知功能恢复中起到关键作用。

研究表明,星形胶质细胞的自噬机制在阿尔茨海默病中发挥重要调节作用。阿尔茨海默病中,当星形胶质细胞的自噬调控基因 LC3B 和 SQSTM1 被激活后,可清除淀粉样蛋白β(Aβ),在认知功能恢复中起到关键作用。

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所谓自噬,是指细胞自身(Auto)吞噬(Phagy)的“自我吞噬”过程。研究团队关注到维持细胞稳态的星形胶质细胞自噬作用后发现,在阿尔茨海默患者大脑中,当有毒蛋白积累或发生脑炎症反应时,星形胶质细胞会诱导调控自噬作用的基因以作出应对。在此基础上,研究团队向诱导阿尔茨海默病的小鼠大脑中注入仅在星形胶质细胞中选择性表达的自噬基因,确认了受损神经细胞得以恢复的过程。


研究团队证明,星形胶质细胞的自噬作用可以减少淀粉样蛋白β(Aβ)蛋白聚集块的数量,同时改善记忆力和认知功能。


尤其是,当在负责储存记忆的大脑海马区域中,自噬调控基因的表达水平增加时,脑组织内的病理现象会随之减少,这一点也得到了证实。


更为重要的是,研究团队证实,星形胶质细胞的自噬功能可用于清除被认为是阿尔茨海默型痴呆主要致病原因的淀粉样蛋白β(Aβ)低聚体有毒蛋白,从而提出了阿尔茨海默型痴呆治疗的新可能性。


此次研究的重大意义在于,突破了为开发阿尔茨海默治疗药物而开展的以神经细胞为中心的传统研究路径,将非神经细胞——星形胶质细胞——提出为新型阿尔茨海默型痴呆治疗药物的靶点。研究团队表示,今后计划探索能够增强星形胶质细胞自噬功能、从而预防或缓解痴呆症状的药物,并推进相关的临床前研究。



KIST 的 Ryu Hoon 博士表示:“我们阐明了根据星形胶质细胞自噬功能的不同,神经细胞损伤会受到调控,并且在痴呆大脑中,认知功能同样会受到调控”,他还表示:“期待通过加深对与自噬相关的细胞生物学机制的理解,推动有关细胞内废物清除及维持细胞健康的基础研究不断发展”。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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