科學家可能已經找到了阿茲海默症的真正病因

多年來，阿茲海默症的研究主要集中在β澱粉樣蛋白（a-β）上，這種蛋白質在阿茲海默症患者的大腦中形成團塊。這個想法得到了支持，因為增加β水平的遺傳突變可能導致阿茲海默症的早期發作。

然而，儘管有數千項旨在消除 Aβ 的臨床試驗，但這些治療基本上未能阻止疾病或逆轉其進展。

科學家也早就知道另一種名為 tau 的蛋白質會在阿茲海默症患者的大腦中累積。目前仍不確定的是 tau 蛋白和 beta 蛋白到底是如何相關的。

「除了失智症之外，阿茲海默症的診斷還需要大腦中β和tau蛋白的積累，」加州大學洛杉磯分校化學教授、該研究的主要作者瑞安·朱利安(Ryan Julian)說。 “但許多實驗室只關注其中一個的作用而忽略另一個。”

發表於 美國國家科學院院刊，Nexus這項新研究顯示這兩種蛋白質之間存在直接相互作用。

β 澱粉樣蛋白和 tau 蛋白如何相互作用？

Tau 通常有助於穩定稱為微管的微觀結構。這些小管狀結構作為神經元內的運輸路線，將必需的物質運送到神經元的不同部分。如果沒有發揮功能的微管，神經元就難以運送它們生存和溝通所需的分子。

研究團隊指出，tau 蛋白負責與微管結合的部分在大小和結構上與 beta 非常相似。這項觀察結果讓他們想知道β是否也可以與微管結合。

為了驗證這一點，科學家在 a-β 上貼上了螢光標籤。透過追蹤其運動和光發射的變化，他們能夠確定蛋白質何時與微管結合。

他們的實驗表明，β 和 tau 與微管的結合強度相似。因此，當 β 在神經元內部積聚時，很可能會將 tau 蛋白推離其正常位置。

「我們的工作表明，β 澱粉樣蛋白和 tau 蛋白會競爭微管上的相同結合位點，而 β 蛋白會阻止 tau 蛋白正常發揮作用，」Julian 說。

阿茲海默症的潛在新誘因

據研究人員稱，當β將tau蛋白從微管中移出時，阿茲海默症可能就會開始。一旦發生這種情況，細胞的內部傳輸網路可能會開始崩潰。

同時，tau 蛋白可能開始表現異常。如果沒有與微管的正常相互作用，蛋白質就會聚集在一起並移動到它通常不屬於的神經元區域。

該模型表明，β 和 tau 蛋白的累積可能是更深層細胞問題的結果，而不是疾病的原始原因。這個想法可能有助於解釋阿茲海默症研究中許多長期存在的謎團。

例如，由 Aβ 組成的斑塊通常在細胞外形成。如果主要損傷發生在 β 幹擾神經元內部的 tau 蛋白時，這些細胞外斑塊可能不會直接破壞 tau 蛋白或其支撐的微管。

老化、自噬與微管

所提出的機制也符合大腦自然循環過程隨著年齡增長而效率降低的證據。

稱為自噬的過程通常會從細胞中去除不需要的蛋白質，包括β蛋白。隨著老年人的自噬減慢，β 可能會在神經元內積聚，並越來越多地與 tau 競爭進入微管。

其他觀察結果也支持該理論。最近的一些研究報告稱，鋰可能會降低阿茲海默症的風險，而先前的研究發現，鋰有助於穩定微管。

這些發現提出了一種可能性，即微管保護可能有助於抵消 Aβ 的一些有害影響。

對未來治療的影響

如果未來的研究證實這些發現，它們可能會影響阿茲海默症藥物的開發方向。

研究人員可能不會專注於去除蛋白質團塊，而是專注於 Aβ 和微管之間的相互作用。另一個潛在的策略是增強細胞在β在神經元內累積之前去除β的能力。

朱利安認為，這些發現有助於將先前與阿茲海默症研究無關的幾個觀察結果聯繫起來。

「這個想法有助於理解許多以前看似無關的發現，」朱利安說。 “它讓我們更清楚地了解神經元內部可能出現的問題以及新療法可以從哪裡開始。”