2021-09-22 16:31

有一种蛋白质统治了所有这些蛋白质:治疗痴呆的中心靶点

One protein to rule them all: a central target for treating dementia

痴呆症有很多方面,由于它的发展和影响患者的方式多种多样,治疗起来非常有挑战性。然而,现在,利用超级计算机对大数据进行分析,来自日本的研究人员能够预测,在两种非常常见的痴呆症造成的损害中,有一种蛋白质是关键因素。

在本月发表在《通讯生物学》(Communications Biology)上的一项研究中,东京医学和牙科大学(TMDU)的研究人员揭示,HMGB1蛋白在额颞叶变性和阿尔茨海默病(两种最常见的痴呆症病因)中都起着关键作用。

额颞叶变性可能由多种基因突变引起,这意味着没有一种治疗方法适合所有患者。然而,额颞叶变性和阿尔茨海默病之间有一些相似之处,这促使东京医学和牙科大学(TMDU)的研究人员探索这两种疾病是否会以相同的方式对大脑造成损害。

“在死后的大脑中,阿尔茨海默病病理和额颞叶变性通常同时存在,”该研究的首席作者金美华解释说。“由于这种重叠,我们想研究疾病的分子机制是否也相似。”

为了做到这一点,研究人员使用了一种叫做分子网络分析的复杂技术,在通过基因工程模拟阿尔茨海默病和额颞叶变性的老鼠身上,捕捉哪些蛋白质表达,以及表达程度。在不同年龄的老鼠身上进行了这些蛋白质网络的超级计算机分析,以捕捉它们随时间变化的动态图像。

资深作者冈泽仁(Hitoshi Okazawa)说:“结果出人意料地清晰。”“我们发现,阿尔茨海默病和额颞叶变性的核心蛋白-蛋白相互作用网络非常相似,共享近50%的核心节点。”

进一步分析这些核心蛋白节点,预测HMGB1信号通路在额颞叶变性中也起关键作用,HMGB1是阿尔茨海默病的关键因素。重要的是,研究人员证实了这一结果,他们发现用HMGB1抗体治疗患有额颞叶变性的小鼠可以改善它们的长期记忆、短期记忆和空间记忆。

金说:“我们的新方法成功地预测并确定了HMGB1作为治疗额颞叶变性痴呆患者的关键靶点,而不管这种疾病的遗传基础如何。”

考虑到小鼠在经过几个月的抗hmgb1抗体治疗后恢复了记忆,针对这种蛋白的治疗有可能逆转额颞叶变性患者的损伤。由于在许多不同类型的痴呆症中都可以看到类似的分子变化,基于这种抗体的治疗可能对许多患者有效。