阿尔茨海默病在老年人中占主导地位,但与年龄相关的脂质成分变化如何影响生物过程的调节仍不清楚。脂质失衡与疾病之间的联系已经建立,其中脂质变化会增加淀粉样斑块的形成,阿尔茨海默病的一个特征。
这种失衡引起了来自丹麦奥胡斯大学的研究者们探索包含脑细胞膜的脂类的作用。
发表于《Biointerphases》杂志的这篇文章中研究人员报告了脂类在调节C99中的重要作用。C99是淀粉样蛋白途径中的一种蛋白质,与疾病进展有关。从治疗的角度来看,脂质大多被忽略了,可能是因为它们对生物功能的影响尚未完全了解。
当一系列酶将位于神经细胞膜内的蛋白质App分解形成C99时,大脑内就会形成有毒的淀粉样斑块,C99和App都能通过形成同源二聚体(一种由两条完全相同的多肽链组成的蛋白质)来保护自己免受切割。C99分子间的相互作用是由构成蛋白质所在膜的脂质调节的。
“我们发现,神经元细胞膜胆固醇含量的变化可以改变C99的二聚方式,”作者之一Amanda Dyrholm Stange说。“我们的研究表明,随着年龄的增长,细胞膜中胆固醇含量的变化削弱了C99-C99之间的相互作用,从而降低了二聚过程的‘保护’作用,这就引出了为什么老年人会释放出更多有毒的淀粉样β肽的假说。目前阿尔茨海默病的治疗方法失败率很高,很长一段时间内没有开发出治疗方法,因此迫切需要一种新的策略。试图调节脂膜的组成将是一种全新的阿尔茨海默病治疗方法,但如果指望它没有副作用也具有巨大的挑战性。”
研究人员假设,将策略从靶向蛋白质转移到靶向脂膜浓度可能是可行的:“我们希望我们的工作将引导制药/生物技术部门选择脂质调节作为药物开发的靶向手段,因为这些脂质成分的变化不仅与阿尔茨海默氏症有关,还与许多疾病——从糖尿病到心血管疾病——有关。我们还希望这将导致更多的研究和资金,以了解脂质可能的调节作用背后的基础科学。”
原文检索:
Amanda Dyrholm Stange, Jenny pin-Chia Hsu, Lisbeth Kjølbye Ravnkilde, Nils Berglund, Birgit Schiøtt. Effect of cholesterol on the dimerization of C99—A molecular modeling perspective. Biointerphases, 2021; 16 (3): 031002 DOI: 10.1116/6.0000985