帕金森病和黑素瘤之间的淀粉样蛋白联系

从表面上看，帕金森氏症和黑素瘤似乎没有太多共同之处。然而，近50年来，医生们已经认识到，帕金森病患者比普通人更容易患上黑色素瘤。现在，科学家们报告了这两种疾病之间的分子联系，这种联系是以一种称为淀粉样蛋白的蛋白质聚集物的形式存在的。研究人员将在今天的ACS 2021年春季会议上展示他们的研究结果。

　　

 

   

免疫荧光图像显示一些α-synuclein和Pmel17在人类黑色素瘤细胞中处于相同的位置。

资料来源:德克斯特·迪恩博士

华盛顿，2021年4月7日——表面上看，帕金森病——一种神经退行性疾病——和黑素瘤——一种皮肤癌——似乎没有太多的共同点。然而，近50年来，医生们已经认识到，帕金森病患者比普通人更容易患上黑色素瘤。现在，科学家们报告了这两种疾病之间的分子联系，这种联系是以一种称为淀粉样蛋白的蛋白质聚集物的形式存在的。

研究人员将在今天的美国化学学会(ACS)春季会议上公布他们的研究结果。ACS 2021年春季将于4月5日至30日在线举行。直播会议将于4月5日至16日举行，点播和网络内容将持续到4月30日。这次会议有近9000份关于广泛科学主题的报告。

国家心肺血液研究所(NHLBI)博士后Dexter Dean博士在会议上介绍了这项研究，他说:“几项研究表明，帕金森患者中黑色素瘤的发生频率是健康人群的2到6倍。”“更重要的是，与帕金森病有关的蛋白质α-突触核蛋白在黑素瘤细胞中升高。”

在帕金森氏症中，α-突触核蛋白形成淀粉样沉积，被认为会杀死大脑中产生多巴胺的神经元，导致震颤、运动缓慢和痴呆等症状。虽然密集的研究集中在α-突触核蛋白在大脑中的作用上，但对其在其他组织中的存在或活动知之甚少。然而，科学家有证据表明淀粉样蛋白在黑素瘤细胞中比在健康皮肤中表达得更多。此外，黑色素细胞(导致黑色素瘤的皮肤细胞)中α-突触核蛋白水平的升高与色素或黑色素产生的减少有关。黑色素保护皮肤免受太阳紫外线的伤害。

Jennifer Lee博士是NHLBI的博士后导师，NHLBI是美国国立卫生研究院的一部分，她之前曾研究过另一种淀粉样蛋白，叫做前黑素体蛋白(Pmel)。“大多数人都知道淀粉样蛋白与帕金森病和阿尔茨海默病等疾病有关，但鲜为人知的是，一些淀粉样蛋白，如Pmel，实际上发挥了有用的功能，”Lee说。在健康的黑色素细胞中，Pmel形成淀粉样原纤维，作为支架将黑色素储存在黑素体(色素产生、储存和运输的细胞器)中。“因为α-synuclein和Pmel都在黑素瘤细胞中表达，我们想知道这两种淀粉样蛋白是否可以相互作用，以及这种相互作用是否与帕金森病和黑素瘤之间的相关性有关，”Lee说。

为了研究α-synuclein和Pmel是否可以相互作用，研究人员使用显微镜和western blotting显示这两种蛋白质都存在于人类黑色素瘤细胞的黑素体中。当Dean将已形成的α-synuclein淀粉样蛋白加入到含有Pmel淀粉样形成区域(称为repeat，或RPT，结构域)的试管中，α-synuclein原纤维刺激Pmel聚集并形成扭曲的原纤维结构，这种结构通常是蛋白质自身不会采用的。

由于α-synuclein在黑素瘤细胞中也可能以其可溶性，或非淀粉样，形式被发现，研究人员进行了其他体外实验，他们将可溶性α-synuclein添加到Pmel RPT结构域。在这种情况下，α-突触核蛋白以浓度依赖的方式抑制Pmel的自聚集和形成淀粉样蛋白的能力。他们将这种活性追溯到α-突触核蛋白的前60个氨基酸。

“我们现在有初步数据表明，来自一种蛋白质的淀粉样蛋白可以‘种子’或模板来自另一种淀粉样蛋白，而且在可溶性形式中，α-突触核蛋白阻止了Pmel的聚集。”李说。“因此，我们认为这两种形式的α-突触核蛋白都可以减少黑色素的生物合成——淀粉样蛋白通过使Pmel形成一种不寻常的扭曲结构，而可溶性蛋白通过阻止Pmel像它应该的那样聚集。”研究人员说，皮肤色素沉着的丧失可能会增加帕金森氏症患者患黑色素瘤的风险。

迪安说:“我认为我们只是研究α-突触核蛋白在黑色素瘤中的作用的冰山一角。”“在未来的实验中，除了与Pmel的相互作用外，我真的很有兴趣了解更多关于α-突触核蛋白促进黑色素瘤增殖的作用。”

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