脂肪滴上的蛋白质积累与迟发性阿尔茨海默病有关
北卡罗来纳大学医学院研究员Sarah Cohen 博士和 Cohen 实验室的前博士生 Ian Windham 有了关于载脂蛋白 E (APOE) 的新发现，载脂蛋白 E (APOE) 是晚发性阿尔茨海默病的最大遗传风险因素。
从父母那里继承了 APOE4 基因变异的老年人，患迟发性神经退行性疾病的风险要高出两到三倍。如果研究人员能够更好地了解 APOE4 如何影响脑细胞，可能会帮助他们设计有效的治疗方法并针对导致疾病风险增加的机制。
Cohen 和 Windham 进行了一项为期五年的极其彻底的研究，以更好地理解和可视化 APOE4、阿尔茨海默病和大脑中称为脂质的脂肪分子之间的关系。
细胞生物学和生理学助理教授、发表在《细胞杂志》上的论文的资深作者 Cohen 说：“我们发现，当 APOE4 包围其脂质储存中心时，被称为星形胶质细胞的脑细胞更容易受到损伤，甚至可能出现功能障碍。”生物学。“这种机制可以解释为什么 APOE4 在细胞水平上会增加患阿尔茨海默病的风险。”
脂质在大脑中的作用
大脑干物质的百分之六十由脂质组成，脂质在大脑中发挥着重要作用，例如储存细胞能量和形成髓磷脂(包围和隔离神经元的物质)。脂质存在于星形胶质细胞内称为脂滴的专门脂肪储存室中。
尽管脂质可能很有帮助，但如果条件合适，它们也可能变得有毒。当兴奋或压力时，神经元会向环境中释放有毒脂质。星形胶质细胞的任务是清理自由漂浮的有毒脂质并防止它们在大脑中积聚。
如果星形胶质细胞以任何方式受损或功能失调，它们就无法履行其清洁职责。因此，其他被称为小胶质细胞的脑细胞也无法清除大脑中的β淀粉样蛋白斑块，而β淀粉样蛋白斑块是阿尔茨海默病的另一个驱动因素。
实时查看 APOE
APOE 由星形胶质细胞产生。就像出租车或优步一样，这种蛋白质负责监督大脑细胞类型之间脂质的释放和运输。温德姆和科恩想了解星形胶质细胞中的脂质到底发生了什么。温德姆领导了这项工作，创建了一个标记和标签系统，使他们能够在显微镜下看到星形胶质细胞的内部活动。
“用绿色荧光蛋白标记 APOE 使我们能够看到 APOE 在活细胞内的不同位置，”温德姆说，他现在是洛克菲勒大学的博士后研究员，也是该论文的第一作者。
研究小组首先给星形胶质细胞喂食油酸，这是一种体内自然产生的 omega-9 脂肪酸。研究小组使用显微镜观察了脂滴的常见形成过程。令人惊讶的是，APOE4 像磁铁一样快速移动到脂滴上，并改变了脂滴的形状和大小。
研究人员非常清楚，APOE4 可以逃避分泌，将自身锁定在星形胶质细胞内，并迁移到星形胶质细胞内的脂滴中。Windham 和 Cohen 推测脂滴成分的改变可能导致星形胶质细胞功能障碍并影响小胶质细胞清除β淀粉样蛋白的能力。
脂质：下一个前沿领域
然而，需要进行更多研究才能了解具体细节。科恩希望他们的发现能够进一步强调脂滴在阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病中的作用。
“在阿洛伊斯·阿尔茨海默的第一篇论文中，他描述了神经退行性疾病的三个特征：淀粉样蛋白斑块、tau 蛋白缠结和脂质积累，”科恩说。“前两个引起了很多关注。下一个前沿领域是脂质。由于 APOE 是最大的遗传风险因素，我们认为它为脂质如何融入这个故事提供了线索。”
关于北卡罗来纳大学医学院
北卡罗来纳大学医学院 (SOM) 是该州最大的医学院，每年毕业 180 多名新医生。它一直位居顶尖医学院之列，其中在《新闻与世界报道》的初级保健总体排名中排名第五，在公立大学的研究排名中排名第六。该校 1,700 名教职员工中有一半以上担任 2021 年活跃研究奖项的主要研究员。北卡罗来纳大学 SOM 的两名教职人员获得了诺贝尔奖。
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