客观日本

大阪大学等证实帕金森病是淀粉样变病的一种

2019年08月28日 生物医药

日本大阪大学研究生院医学系研究科的特任研究员荒木克哉与神经内科学的望月秀树教授等人组成的研究小组,与日本高亮度光科学研究中心(JASRI)的特别研究员八木直人等,通过大型同步辐射设施SPring-8开展了联合研究,利用微束X射线衍射法,对帕金森病患者大脑内存在的蛋白质异常聚集体——路易体直接进行了微观结构解析,由此全球首次证明,路易体中含有淀粉样蛋白纤维。

近年来,研究人员通过动物实验确认,利用路易体的主要成分、即帕金森病的致病蛋白α突触核蛋白人工制作的淀粉样蛋白纤维片段会在大脑内传播。不过,在技术上很难对实际患者脑内存在的路易体直接进行微观结构解析,因此一直没有足够的证据证明帕金森病患者大脑内的路易体中存在淀粉样蛋白纤维。此次的研究小组利用微束X射线衍射法于全球首次确认,实际帕金森病患者的大脑内存在具有独特结构的淀粉样蛋白纤维(图)。

大阪大学等证实帕金森病是淀粉样变病的一种

通过抑制淀粉样蛋白纤维的异常聚集来延迟帕金森病发病和恶化的根本性治疗方法已经在开发中,此次的研究成果证明了这种治疗方法的合理性,有望进一步加速这种治疗方法的开发。另外,有一种新的概念认为帕金森病是淀粉样蛋白纤维在全身沉积而引发各种症状的难治性疾病——淀粉样变病的一种,此次的成果为这种说法提供了重要依据。此外,由于这次构筑的测量系统能对脑内数μm的聚集物直接进行微观结构解析(以前被认为非常困难),因此不仅是神经退行性疾病,该方法还能应用于癌症和胶原蛋白病等多种疾病。

以前在技术上很难利用电子显微镜等对帕金森病患者脑内存在的直径约10μm的路易体结构直接进行解析。此次,研究小组利用SPring-8的同步辐射光形成了更细更强的X射线微束,并利用高分辨率显微镜构筑了测量系统。通过该系统向患者脑内的路易体直接照射X射线微束,成功实施了结构解析,利用X射线衍射法,确认了路易体中含有淀粉样蛋白纤维。

此前,细胞“外”沉淀物是诊断淀粉样变病的一个重要原则,而帕金森病形成的路易体虽为细胞“内”沉积物,但也含有淀粉样蛋白纤维。此次的研究为“帕金森病也是一种淀粉样变病”这个全新概念提供了依据,具有划时代的意义。

相关研究论文已于8月20日发表在美国科学期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

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文:JST客观日本编辑部翻译整理

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