Science子刊发现导致阿尔茨海默病的“超级传播者”原纤维

　　

阿尔茨海默病等痴呆症的治疗仍然是现代医学面临的最大挑战之一。在神经退行性疾病的过程中，某些蛋白质如β淀粉样蛋白在大脑中积累。它们被怀疑与疾病的发展有关，这就是为什么它们被认为是治疗方法的一个有希望的目标。人们已经知道，错误折叠的蛋白质聚集在一起形成纤维状结构。然而，人们还没有完全了解这些原纤维是如何形成的。现在，由Empa纳米级界面传输实验室的研究员Peter Nirmalraj和爱尔兰利默里克大学的科学家们领导的一个团队已经能够利用一种特别强大的成像技术来展示这个过程是如何发生的。它的特殊之处在于：一些纳米薄的原纤维显然确保了疾病在脑组织中的传播，因此被称为“超级传播者”。研究人员最近在科学杂志《科学进展》上发表了他们的发现。

有毒的亚种

这种特殊的蛋白质原纤维亚种引起了研究人员的注意，因为它具有不同寻常的特性：所谓的超扩散原纤维的边缘和表面显示出特别高的催化活性。新的蛋白质构建块在这些高度活跃的位点上积累。结果，新的长链原纤维从这些成核位点形成。研究人员认为，这些第二代原纤维最终会扩散，并在大脑中形成新的聚集体。错误折叠的β淀粉样蛋白的化学成分是已知的。蛋白质构建块如何聚集在一起形成第二代原纤维的机制，以及它们的形状和结构，以前是不清楚的。

“传统的方法，比如那些基于染色技术的方法，可能会改变蛋白质的形态和吸附位点，从而无法以自然形式分析它们。”Peter Nirmalraj说。

前所未有的精度

Empa研究人员在这项新研究中使用的技术是不同的：蛋白质在盐溶液中不加改变地进行分析，这比传统方法更接近人体的自然条件。利用高分辨率原子力显微镜，可以在室温下以前所未有的精度拍摄不到10纳米厚的原纤维。研究人员能够实时跟踪纤维形成的过程，从最初的时刻到接下来的250小时。然后用分子模型计算对分析结果进行比较和补充。这使得原纤维可以根据其表面结构分为亚群，如“超级伸展者”。

Empa的研究员Nirmalraj说：“这项工作使我们更接近于更好地了解这些蛋白质如何在阿尔茨海默病的脑组织中传播。”他希望这将最终带来监测疾病进展和诊断程序的新方法。