()據EurekAlert!:洛杉磯(在2014年2月3日美國東部時間正午12點之前禁止報道)——許多高血壓的人熟悉ACE抑制劑 , 這是通過抑制ACE——血管緊張素轉化酶——的活性從而舒張血管的藥物 。ACE是一種見于身體各組織的自然產生的蛋白質 。
但是在合適的環境、地點和時間,這種酶的高活性可能是一件好事 。由西達斯-西奈醫學中心的科學家進行的一項研究發現,在遺傳上瞄準某些免疫血細胞從而過度制造這種酶,可以破壞培育成這種阿茲海默病模型的實驗室小鼠的大腦的與該病有聯系的缺陷蛋白 , 并且預防了認知衰退 。
即將發表在《臨床研究雜志》(Journal of Clinical Investigation)3月號的這項研究首次證明了ACE——它對于中樞神經系統之外的作用已經廣為人知——事實上可以在大腦引起一種保護性的免疫應答并且影響認知 。此外,它識別出了ACE在清除大腦血管的β淀粉樣蛋白的一種新作用 。
生物醫學科學教授、病理學與實驗室醫學教授、醫學博士Kenneth Bernstein是該研究的第一作者,其他作者包括神經外科系的科研人員、科學碩士Yosef Koronyo 。實驗病理學主任、生物醫學科學系的科研科學家Bernstein改造了實驗小鼠從而在巨噬細胞、小神經角質細胞和免疫系統的類似細胞中過度表達ACE 。這些系的其他科研人員對該論文亦有貢獻 。
“我們的研究表明了一種組合策略的價值,它提供了一種酶去攻擊并摧毀大腦中的β淀粉樣蛋白并且增強免疫系統清除β淀粉樣蛋白并抵抗不受控制的炎癥等其他破壞大腦的過程的能力,”神經外科系和生物醫學科學系的助理教授Maya Koronyo-Hamaoui博士說 。Koronyo-Hamaoui是Maxine Dunitz神經外科研究所的一位科研科學家,她是該研究的資深和通訊作者 。
大腦中的β淀粉樣蛋白的積累與阿茲海默病有強有力的關聯 。蛋白質濃度和斑塊沉積緩慢積累,破壞并摧毀大腦細胞,建立一個炎癥過程,這通常被認為增加了逐漸發展但是沒有休止的精神功能的衰退 。科學家尚未確定這些沉積究竟是β淀粉樣蛋白過度制造導致的還是一種無法充分清除它的機制——諸如免疫系統——導致的 。在這些情況中,一個共識是,任何減少疾病發育早期的大腦的β淀粉樣蛋白數量的策略很可能幫助預防疾病進程 。
在這項研究中,被遺傳改造成了具有類似阿茲海默病的斑塊和癥狀的小鼠與被改造成血液的免疫細胞過度表達ACE的小鼠繁殖 。這兩種小鼠的后代的β淀粉樣蛋白水平和炎癥顯著減少,而且它們的學習和記憶測試的成績類似于正常小鼠的成績 。
該研究強調了作為一種自然產生的酶的ACE可以或者具有有害效應、或者具有有益效應,這取決于它如何激活、在哪里激活 。它對血管緊張素II的制造有貢獻,這是一種常常導致血管收窄和血壓升高的激素;抑制這種酶能舒張血管并且減少血壓 。但是在大腦中,高濃度的ACE迅速有效地產生了針對β淀粉樣蛋白的一個免疫系統應答 。
“我們對這些雜交小鼠在7月齡和13月齡時進行了隨訪,它們沒有阿茲海默病的相關病理特征 , 而這讓我們感到非常吃驚 。起先,我們認為我們在鑒別這些小鼠作為這種侵襲性、家族性阿茲海默病突變的載體的時候出現了一個基因分型的錯誤 。但是我們校驗了它們的基因型,并且反復做了這個實驗,然后證實了相同的發現 。更重要的是 , 這個策略導致了一個對這種阿茲海默病小鼠模型的一種近乎完備的認知衰退的預防,” Koronyo-Hamaoui說 ?!爸?,通過使用ACE抑制劑 , 我們能夠證實對疾病進程的這種破壞依賴于ACE功能以及它帶來的化學反應,這為我們了解這些小鼠模型賴以獲得這些收益的機制提供了重大的見解 ?!?br />
小神經角質細胞是大腦中的免疫細胞 , 負責保護這個器官不受外來物體的侵犯并負責清除所有正在死去的細胞,但是它們在控制阿茲海默病的有毒的β淀粉樣蛋白方面變得無效 。血液中的類似的免疫細胞已經被證明更有能力 。早先的研究發現當血液攜帶的稱為單核細胞的免疫細胞被“吸收”進入大腦的時候,這種細胞輕易地導向了斑塊并且幫助清除了它們 。Koronyo-Hamaoui在過去10年里已經研究了阿茲海默病中的免疫系統細胞的作用 。此前的研究表明 , ACE過度表達可能提高針對腫瘤和細菌感染的免疫應答 。這項研究把這些發現延伸到了阿茲海默病 。
【控制血壓的蛋白質能否增強免疫應答并且預防阿茲海默???】這組作者在這篇論文中說,“盡管有可能構想一種為病人提供過度表達的單核細胞的策略,或許我們的研究的最有益的發現是把一種方法組合起來的有效性 , 這種方法讓炎癥細胞從酶的角度摧毀β淀粉樣蛋白從而增強了免疫應答 ?!?br />
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