巴克衰老研究所、加州大学旧金山分校和其他地方的科学家提出了一种修复阿尔茨海默病和相关痴呆症小鼠受损突触的策略。有关小鼠模型研究的详细信息,请参阅《临床研究杂志》一篇题为“KIBRA修复突触可塑性并促进对tau蛋白病相关记忆丧失的恢复力”的论文。

当突触修复蛋白存在时阿尔茨海默病Tau蛋白的耐受性更好

目前对阿尔茨海默病潜在治疗方法的研究重点是防止大脑中tau蛋白和淀粉样蛋白等有毒蛋白质的积累,这些蛋白质会随着疾病的进展影响记忆力。在这项研究中,研究人员重点关注逆转突触损伤以恢复记忆的方法。这项工作取决于一种名为KIBRA的突触后蛋白,该蛋白由WWC1编码,WWC1是一种与人类记忆和晚发性阿尔茨海默病风险相关的基因。

KIBRA存在于肾脏和大脑中的突触处。科学家们发现,患有阿尔茨海默病的大脑中,突触形成记忆所需的这种蛋白质的水平较低。此外,他们发现脑脊液中较高水平的KIBRA和大脑中较低水平的KIBRA与痴呆的严重程度相对应。“我们还发现脑脊液中tau蛋白水平升高和KIBRA水平升高之间存在惊人的相关性,”巴克大学助理教授、该研究的资深作者TaraTracy博士说。“令人惊讶的是这种关系如此之强,这确实表明了KIBRA的作用受到大脑中tau蛋白的影响。”

该团队还深入研究了KIBRA如何影响突触信号传导。具体来说,“我们想知道较低水平的KIBRA如何影响突触的信号传导,以及更好地理解这一机制是否可以深入了解如何修复阿尔茨海默病过程中受损的突触,”GrantKauwe博士说,巴克大学的一名科学家,也是该研究的共同第一作者。

为了回答这个问题,他们创建了KIBRA蛋白的缩短功能版本,并在患有模拟阿尔茨海默病的转基因小鼠中进行了测试。结果表明,KIBRA逆转了与此类痴呆症相关的记忆障碍,并挽救了促进突触恢复力的机制。“有趣的是,KIBRA恢复了小鼠的突触功能和记忆,尽管没有解决有毒tau蛋白积累的问题,”巴克研究科学家、该研究的共同第一作者KristeenPareja-Navarro博士说。“我们的工作支持KIBRA可以用作一种疗法,以在记忆丧失发生后改善记忆,即使造成损害的有毒蛋白质仍然存在。”

通过进一步研究,KIBRA蛋白有可能用作突触功能障碍和认知能力下降的生物标志物,有助于阿尔茨海默病的诊断和进展、治疗计划和治疗反应。基于KIBRA的疗法还可以与其他疗法一起使用,防止大脑中病理性蛋白质积累。“减少有毒蛋白质当然很重要,但修复突触并改善其功能是另一个可能有所帮助的关键因素,”特雷西指出。“这就是我认为这将在未来产生最大影响的方式。”