凯斯西储大学医学院的一组研究人员在了解tau蛋白大块形成的机制方面迈出了重要的一步阿尔茨海默病还有其他几种神经退行性疾病。
他们的发现也许有助于更好地了解病理过程，并可能导致开发药物来治疗这种毁灭性的脑部疾病。
这项名为“液-液相分离条件下tau蛋白纤颤的调节机制”的研究本周发表在了该杂志上美国国家科学院院刊。
该研究的资深作者是维托尔德·苏雷维奇(Witold Surewicz)，他是医学院的生理学和生物物理学教授。研究生Solomiia Boyko和高级研究助理Krystyna Surewicz共同撰写了这项研究，得到了美国国家衰老研究所的支持。
阿尔茨海默病的特征是大脑神经细胞死亡大脑，导致渐进式记忆丧失而且认知能力下降。根据阿尔茨海默氏症协会的数据，美国有超过500万人患有阿尔茨海默氏症，预计到2050年这一数字将增加两倍。这种毁灭性的疾病无法治愈。
在阿尔茨海默病中，tau蛋白团块开始在大脑的神经细胞内形成。大脑中这些聚集物的积累被称为“神经纤维缠结”。
类似的tau蛋白缠结在神经细胞之间传播，也与许多其他神经退行性疾病有关，统称为“tau病”。包括皮克氏病，额颞叶病痴呆进展性核上性麻痹和慢性创伤性脑病。
最近的研究表明，像其他一些蛋白质一样，tau蛋白可以经历液-液相分离，这一过程会形成含有高浓度蛋白质的液体状液滴。这种现象，类似于油和水混合时分离的现象，被认为对细胞的正常功能很重要。然而，在某些条件下，细胞内的这种分离也可能产生病理后果。
新的研究在这两种现象之间建立了一个关键的联系——tau蛋白液-液相分离和缠结形成——证明了液滴的环境极大地促进了tau蛋白聚集到纤维结构中，类似于在阿尔茨海默症患者的大脑中发现的纤维结构。
研究人员还描述了当存在不同的tau蛋白变体时，这种液-液相分离调节结块的机制。特别是，作者表明，由于液滴的独特特性，较短的、缓慢聚集的tau变体的存在抑制了较长、通常快速聚集的变体的聚集，减缓了缠结形成的整个过程。
这种新的调节机制可能在决定疾病的临床结果中起着重要作用，因为在不同的牛皮病中，大脑中这两种tau蛋白变体的比例有很大差异。
例如，阿尔茨海默病的特征通常是两种tau蛋白异构体的比例相等，而进行性核上麻痹和匹克病的纤维缠结分别主要由较长和较短的异构体组成。
Surewicz说:“虽然目前的结果为tau蛋白病理团块的形成提供了令人兴奋的新见解，但我们的研究仅限于在试管中对纯化蛋白的实验。”下一步是在细胞和动物模型中验证这些发现。”
