알츠하이머 : 무엇이 뇌 세포 손상을 유발합니까?
과학자들은 알츠하이머 병의 특징 인 독성 뇌 단백질이 뉴런 또는 뇌 세포를 손상시킬 수있는 메커니즘을 발견했습니다.
프랑스 그르노블 신경 과학 연구소 (Grenoble Institute of Neurosciences)의 팀은 또한 질병의 초기 단계에서 메커니즘을 해제 할 수있는 잠재적 인 방법을 제안합니다.
이 연구는 다른 뇌 세포로부터 신호를받는 뇌 세포의 가지 부분에있는 작은 구조 인 수지상 척추의 기능에 관한 것입니다.
알츠하이머 병 환자의 뇌에 축적되는 독성 단백질 인 베타-아밀로이드가 수지상 척추의 기능을 방해하는 메커니즘을 유발하는 것으로 보입니다.
이 메커니즘은 코 필린 1이라는 단백질을 비활성화하며이 단백질의 활성은 수지상 척추의 건강한 기능에 중요합니다.
그만큼 신경 과학 저널 최근 연구에 대한 연구 논문을 발표했습니다.
연구팀이 마우스 모델과 알츠하이머 병 환자의 뇌 조직 샘플을 사용하여 발견 한 결과에 도달 한 방법을 설명합니다.
주요 발견은 독성 단백질의 구성 요소 인 베타-아밀로이드 펩타이드에 노출되면 비활성 형태의 코 필린 1이 증가한다는 것입니다.
연구 공동 저자 인 José Martínez-Hernández, Ph.D.는 현재 스페인 바스크 지방 대학의 생화학 및 분자 생물학과에서 일하고 있다고 말합니다. "베타-아밀로이드 펩티드는 장기적으로 더 적은 가시; 기능이 중단되면 시간이 지남에 따라 점차적으로 손실됩니다.”
알츠하이머 병은 뇌 연결을 파괴합니다
알츠하이머는 시간이 지남에 따라 악화되는 돌이킬 수없는 뇌 질환입니다. 치매의 가장 흔한 원인입니다.
이 질병은 알츠하이머 병 환자가 더 이상 스스로를 돌볼 수 없을 때까지 기억하고, 생각하고, 간단한 일을 수행하는 능력을 약화시킵니다. 대부분의 사람들은 60 대 중반에 증상을 경험하기 시작합니다.
국립 노화 연구소에 따르면 전문가들은 미국에서 알츠하이머 병에 걸린 사람이 550 만 명 이상이라고 믿고 있습니다.
치매의 형태에 따라 특징이 다릅니다. 알츠하이머 병에서 두드러지는 특징은 베타-아밀로이드와 타우라고하는 다른 단백질의 독성 축적과 뉴런 간의 연결 상실입니다.
뉴런은 뇌의 정보를 전달하고 뇌에서 기관 및 근육과 같은 신체의 다른 부분으로 신호를 전달합니다.
뇌에있는 수십억 개의 뉴런은 시냅스로 알려진 "특수 구조"를 통해 화학 메시지를 보내고 받음으로써 서로 통신합니다. 이러한 구조는 경험에 따라오고 가고 강화되고 약화됩니다.
뇌는 시냅스의 화학적 구조와 구조를 변화시켜 장기적인 정보를 저장합니다. 과학자들은 시냅스의 역동적이고 변동하는 특성이 기억과 학습을 뒷받침한다고 믿습니다.
시냅스, 수지상 척추 및 세포 골격
화학 전달자의 형태로 정보가 시냅스를 통해 한 뇌 세포에서 다른 뇌 세포로 이동하면 수상 돌기라고하는 분기 구조가 신호를 수신 뉴런으로 가져옵니다.
수지상 가시는 다른 뇌 세포의 신호를 능동적으로 수신하는 분기 구조의 작은 돌출부입니다.
최근 연구에 따르면 알츠하이머 병의 영향을받는 뇌 조직에서 독성 베타 아밀로이드가 수지상 척추에서 코 필린 1 단백질의 활성을 감소시켜 시냅스를 손상시키는 방법을 보여줍니다.
뇌 세포는 3 차원 구조를 유지할뿐만 아니라 세포 내부 물질의 동적 수송을 담당하는 세포 골격을 가지고 있습니다.
세포 골격은 고도로 활동적인 액틴 필라멘트로 구성되어 있기 때문에 이러한 능력을 가지고 있습니다. Martínez가 설명했듯이 "고정되어 있지만 에스컬레이터처럼 계속 움직입니다."
Cofilin 1은 필라멘트를 별도의 액틴 단위로 분리하여“동역학을 활성 상태로 유지하는 작업”이라고 덧붙였습니다.
코 필린 1을 비활성화하면 수지상 척추가 손상됩니다
그러나 인산화 또는 포스 포릴기를 코 필린 1에 추가하면 단백질이 비활성화됩니다.
연구진은 배양 된 뇌 세포에서 베타-아밀로이드 펩타이드에 노출되면 더 많은 인산화 된 코 필린 1이 생성되는 방법을 관찰했습니다. 이로 인해 액틴 필라멘트의 역 동성이 감소하고 결과적으로 수지상 척추가 신호를 수신하는 능력이 손상되었습니다.
추가 조사에 따르면 Rho- 연관 단백질 키나아제 (ROCK)라고하는 효소가 코 필린 1 인산화를 감소시키는 표적이 될 수 있음이 밝혀졌습니다. 효소는 인산화를 통해 다른 분자를 활성화 및 비활성화합니다.
ROCK을 차단하는 Fasudil이라는 약물을 사용한 테스트는 팀이 액틴 필라멘트에서 관찰 한 효과를 역전시키는 것으로 나타났습니다.
Martínez는 이번 연구 결과가 알츠하이머 병 초기 단계에서 ROCK과 코 필린 1을 표적으로 삼 으면 베타 아밀로이드가 수지상 척추와 시냅스에 미치는 손상을 잠재적으로 방지 할 수 있다는 개념을 뒷받침한다고 말했습니다.
그는 뇌 세포에서 코 필린 1의 "인산화를 구체적으로 중지시키는"약물에 대한 추가 연구가 새로운 알츠하이머 병 치료제를 찾는 유망한 방법이 될 수 있다고 제안합니다.
“우리는 작용 기전을 찾지 못했지만 코 필린 1의 인산화 경로를 억제하면 베타-아밀로이드 펩타이드에 대한 노출이 단백질의 비활성화를 막고 결과적으로 수지상 척추의 세포 골격에 영향을 미치는 것을 확인했습니다. ”
José Martínez-Hernández, Ph.D.
