发现线粒体功能障碍与阿尔茨海默氏病之间存在联系
ASU-Banner神经退行性疾病研究中心和生物设计生物能源中心的科学家建议，修复与线粒体功能相关的受损基因将有助于阻止阿尔茨海默氏病的发作。1901年11月25日，一名51岁的妇女被送进法兰克福的一家医院，表现出奇怪的症状组合。她的举止是不可预测的。脸上有所有的妄想症迹象，以及幻觉，空间迷失方向和严重的记忆障碍。根据要求输入姓名的要求，她显示“夫人”，然后在页面上徘徊，无法记住其他所有内容。 “我迷失了自己，”她会对医生说。随着时间的流逝，她将在1906年4月9日去世之前变得与世隔绝。
如果她的医生阿洛伊斯·阿尔茨海默氏症（Alois Alzheimer）没有对她的健康状况进行彻底检查，那么奥古斯塔·德特（Augusta Deter）的悲剧病例可能会在其他医疗记录中丢失。此外，他分析了患者死亡后的脑组织，发现了明显的淀粉样斑块以及神经原纤维缠结的迹象。奥古斯塔·德特（Augusta Deter）成为第一个被诊断患有阿尔茨海默氏病的人。如今，社会面临着阿尔茨海默氏病的流行：仅在美国，就有大约500万人患有该病。根据疾病控制与预防中心分析师的预测，到本世纪中叶，这一数字将增加到1400万。在导致死亡的十种最常见疾病中，阿尔茨海默氏病仍然是唯一无法预防，治疗或治愈的疾病。在他们的研究中，Paul Coleman，Diego Mastroeni和他们在ASU-Banner and Biodesign的同事研究了线粒体在阿尔茨海默氏病病理中的作用。线粒体作为细胞的能量中心，对健康和疾病至关重要。科学家的工作基于较早的工作，在该工作中，影响线粒体功能的基因突变被认为是该疾病发作和发展的原因。线粒体 -所有活生物体中都存在的膜类器官-通常被称为细胞能量站。通过称为氧化磷酸化（OXPHOS）的过程，它们以三磷酸腺苷的形式产生细胞的大部分化学能。或ATP。线粒体除了为细胞提供能量外，还参与细胞分化和细胞死亡，以及其生长和维持细胞周期。线粒体的线粒体结构不同于细胞的其他细胞器，因为它们具有自己的DNA。它与细胞核中所含的不同。线粒体的进化使之成为可能。这些类器官起源于大约20亿年前“克隆”其他细胞的自由生存细菌。这些内共生菌（生活在另一个生物体内并对其带来好处的生物）被整合到含有核的细胞中时，已经失去了大部分自然结构，但保留了自己的DNA。由于线粒体起重要作用，线粒体功能障碍与多种疾病有关，包括心血管疾病，自闭症，精神分裂症，躁郁症，癫痫，中风，糖尿病和各种形式的痴呆症，例如阿尔茨海默氏病。与年龄相关的神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏病）在出现之前已经发展了很长时间。最早的生理和分子过程仍然未知。 Coleman和Mastroeni实验室的工作结果揭示了核编码的早期变化（而非线粒体mRNA）发生在30年后的人群中。 Mastroeni说：“这使我们有机会了解我们怀疑阿尔茨海默氏病发展过程中最早的细胞变化的位置。”这项研究检查了海马组织，海马组织是大脑中对人类记忆至关重要的部分。首先是她是该病发作严重的受害者。使用微阵列分析，研究人员研究了44位29-99岁的健康人，10位中度损伤的人和18位阿尔茨海默氏病的海马组织。该反应是从两套基因中评估的：第一套是线粒体DNA编码的，另一套是核DNA的。这两组与线粒体复合物碱基相连以进行氧化磷酸化，以ATP的形式产生能量。有趣的是，虽然线粒体基因本身几乎未受影响，但与OXPHOS机制相关的核基因却发生了显着修饰，具体取决于研究的组织。微阵列数据显示，在受该疾病影响的组织中，核编码的OXPHOS基因的调节显着降低。在正常衰老的大脑中也会发生同样的反应。一项新研究的结果表明，与健康人相比，阿尔茨海默氏病患者中与氧化磷酸化过程中线粒体表现相关的某些类型的基因不太明显。该研究还研究了大脑表现出平均水平的疾病（称为轻度认知障碍）的患者的基因表达。在这里，用相应的基因观察到相反的效果-反应更加明显。作者认为，这种观察可能表明大脑中某种补偿机制正在试图预防这种疾病的早期阶段。此外，他们认为，恢复与线粒体功能相关并位于DNA细胞核中的一组特定受损基因是阻止该病的可能选择。该结果与先前工作的数据一致，后者确定了神经元（阿尔茨海默氏病的标志）中淀粉样蛋白β的积累直接与线粒体功能障碍有关。“我们对线粒体的研究提供了一种可靠的标志物，这种标志物在疾病开始时就出现了。与目前的斑块和缠结诊断相比，它与痴呆程度之间的关系更为密切。影响衰老或阿尔茨海默氏病期间线粒体反应减少的确切机制仍有待观察。研究表明，旨在恢复基因功能的治疗方法可以为治疗该疾病开辟新的道路。科学工作发表在《老年痴呆症》杂志上DOI：10.1016 / j.jalz.2016.09.09.003
Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399017/
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