改善大脑的垃圾处理可能会减缓阿尔茨海默病
增强有毒脑蛋白的去除的药物改善了小鼠的认知
纽约纽约（2015年12月21日）— A drug that boosts activity in the brain’s “garbage disposal” system can decrease levels of toxic proteins associated with Alzheimer’s disease and other neurodegenerative disorders and improve cognition in mice, a new study by neuroscientists at Columbia University Medical Center (CUMC) and New York State Psychiatric Institute (NYSPI) has found. The study was published today in the online edition of自然医学。
“我们已经确定了激活大脑垃圾处理系统的新方法，并表明我们可以有效地使用药物激活这种系统并在小鼠模型中减缓疾病，”研究领导者说karen e. duff，phd，病理学和细胞生物学教授（在COMPI和NYSPI的精神病学和Taub ove of Alzheimer疾病和老化大脑研究所）。“这有可能开辟阿尔茨海默氏症和许多其他神经变性疾病的新途径。”
使用的药物是Rolipram，导致恶心，因此不是用于人类的良好药物。然而，类似的药物不会产生恶心作为副作用，并且可以快速地在临床试验中进行潜在测试。
为了保持健康，脑细胞必须不断清除旧的，磨损或受损的蛋白质，这是一个叫做蛋白酶体的小分子圆筒的任务。该蛋白质组成作为一种垃圾处理，磨削旧蛋白质，使它们可以再循环到新的蛋白质中。在阿尔茨海默氏症，帕金森和亨廷顿等神经变性疾病中，蛋白质被标记为破坏的损坏在大脑的神经元中积聚，这表明细胞的蛋白质是受损的。
使用遗传工程鼠标，研究人员首先发现了Tau-A蛋白质，其在阿尔茨海默氏症，额颞造血变性和其他脑疾病粘附到蛋白酶上并减慢蛋白质处理过程。
“在异常蛋白质积累的疾病中，蛋白质群体发生了深刻糟糕的事情，”研究的第一个作者，Natura Myeeku，博士学位，该研究科学家，副研究科学家兼COMC的助理科学家。“我们对TAU的工作表明，即使蛋白酶从患病的大脑中除去，它们仍然有缺陷，不能从正常大脑中与蛋白酶组咀嚼蛋白质。”
施用RolipRAM活化蛋白酶体并恢复蛋白质处理。该药还将患病小鼠的记忆力改善到健康小鼠中看到的水平。
Rolipram在小鼠之前已经过测试，并显示出改善记忆。但新的研究表明，在蛋白酶体中产生物理变化并增加其活性的药物以前未知的功能。
“我们已经发现了一种能够激活蛋白质的机制，”Myeku博士说。“然而，我们仍然没有完整的图像，这些变化会导致蛋白质变成超级蛋白酶，其能够从大脑中去除有毒蛋白质。目前，知道脑蛋白素可以修复，这将使我们能够培养更好的药物。“
以这种方式靶向蛋白酶的药物应该适用于任何由异常蛋白质的积累引起的任何神经变性疾病，包括阿尔茨米默氏症，额颞造血退化，亨廷顿和帕金森。
Duff博士指出，“尽管已经完成了很多工作，但我们仍然不知道究竟是哪种特定蛋白质对大脑有毒的形式。这使得难以制定药物来治疗神经变性疾病。在阿尔茨海默病的疾病中，该问题复杂，因为若干类型的异常蛋白质可以在人的大脑中积聚，包括淀粉样蛋白，Tau，α-突触核蛋白和TDP43。我们认为，功能丰富的蛋白酶能够立即清除一切。“
“This exciting research from Dr. Duff’s team advances our basic understanding of the proteasome system, provides a way to repair the system when it breaks, and holds the potential to alleviate symptoms of neurodegenerative disorders,” said Rod Corriveau, PhD, program director at the National Institute of Health’s National Institute of Neurological Disorders and Stroke, which provided funding for the study.
参考
关于论文：
这项研究标题为“通过激活CAMP-PKA信号传导，可以在疾病早期预防TAU驱动的26S蛋白酶体损伤和认知功能障碍。“其他贡献者是：Catherine L. Clelland（Cumc），Sheina Emrani（CUMC），Nikolay V. Kukushkin（哈佛医学院），围海宇（CUMC）和阿尔弗雷德L. Goldberg（哈佛医学院）。
该研究得到了国家神经系统疾病和中风研究所的补助金（NS074593），Curepsp基金会，国家一般医学科学院（GM051923），保真性生物科学研究倡议，以及多种骨髓瘤研究基础。
研究人员宣布没有财务或其他利益冲突。
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纽约州精神病学院和哥伦比亚大学精神病学系（NYSPI /哥伦比亚精神病学）
NYSPI / Columbia PsychiaTry在美国新闻和世界报告中举行了＃1排名，并在NIH研究融资中，在全国精神病院和研究设施中，为理解和治疗精神疾病的理解和治疗贡献。该研究所和部门位于华盛顿高地的纽约高峰医院/哥伦比亚大学医院医疗中心校区纽约州精神病学院，享有哥伦比亚大学医师和外科医生的各学科的丰富和生产性的合作关系。NYSPI / Columbia PsychiaTry是杰出临床医生和科学家专注于基础研究的诊断，自杀，精神分裂症，双相和焦虑症，饮食障碍和儿童精神病疾病的临床医生和科学家。有关更多信息，请访问http://columbiapsychiatry.org/和http://nyspi.org.。