Nature子刊：导致阿尔茨海默氏症和唐氏综合症的蛋白质结构相似

　　

唐氏综合症是人类最常见的染色体疾病，也是导致智力残疾的最常见遗传原因。超过90%的唐氏综合症患者在55-60岁时被诊断患有阿尔茨海默病。最近发表在《Nature Structural and Molecular Biology 》杂志上的一项新研究使用先进的冷冻电子显微镜成像技术来确定阿尔茨海默病患者和阿尔茨海默病和唐氏综合症患者的蛋白质结构是否存在差异。

就像阿尔茨海默病一样，唐氏综合征和阿尔茨海默病的神经病理表型以β淀粉样蛋白(Aβ)的存在和tau蛋白的异常积累为特征。唐氏综合症患者的Aβ和tau蛋白的结构以前没有被研究过，也不知道它们是否与阿尔茨海默氏症患者的结构不同。

研究人员研究了出现在唐氏综合症患者身上的Aβ和tau蛋白纤维的图像，并将其与最常见的阿尔茨海默病进行了比较。他们发现，患有唐氏综合症和阿尔茨海默氏症的人的Aβ和tau蛋白结构与阿尔茨海默氏症患者的蛋白质结构相似。他们的发现可能会为老年痴呆症患者和唐氏综合症患者带来更好的治疗方法。

本文作者、印第安纳大学医学院临床阿尔茨海默病研究的Ruben Vidal教授说:“这项研究是首次在近原子水平上比较患有唐氏综合症和阿尔茨海默病的个体和只有阿尔茨海默病的个体之间的Aβ和tau纤维。重要的是，该研究发现了Aβ结构的变化，但在患有阿尔茨海默病、唐氏综合症和阿尔茨海默病的个体之间，tau蛋白细丝的结构没有实质性的变化。这支持了散发性阿尔茨海默病患者以及唐氏综合症和阿尔茨海默病患者共同机制的概念。这一知识对于了解唐氏综合症患者的阿尔茨海默病以及评估患有这两种疾病的成年人是否可以纳入阿尔茨海默病临床试验至关重要。唐氏综合症患者的寿命虽然比以前长了，但他们中几乎所有人都死于老年痴呆症。”

研究小组使用低温电子显微镜对两名唐氏综合症和阿尔茨海默病患者的Aβ和tau蛋白细丝结构进行了近距离的3D观察。该研究揭示了血管室中两种新型的Aβ纤维，其结构与先前报道的阿尔茨海默病不同。

这项研究的发现表明，在针对Aβ或tau蛋白的临床试验中，将唐氏综合症和阿尔茨海默氏症患者包括在内是很重要的。他说，淀粉样蛋白聚集的机制之间存在相似之处，但需要更多的研究来确定在血管Aβ沉积中观察到的差异是否是唐氏综合症患者所特有的。

“我们很高兴我们的冷冻电镜成像和3D建模技术促进了唐氏综合症患者淀粉样蛋白和tau原纤维原子结构的确定，揭示了唐氏综合症和阿尔茨海默病之间的联系，”普渡大学生物学教授、该研究的共同通讯作者Wen Jiang博士说。“我们很幸运拥有普渡大学低温电子显微镜设备，它提供了卓越的资源和服务，使这项研究成为可能。我们感谢为这项研究捐献大脑的患者，感谢美国国立卫生研究院为我们的工作提供资金。”