在罹患阿茲海默病的患者大腦中，存在許多β淀粉樣蛋白沉積。它究竟是阿茲海默病的因還是果？目前學(xué)界還有許多爭論。但毫無疑問，這種蛋白在阿茲海默病中扮演了重要的角色。
那么，這種蛋白是從哪里來的呢？早在30多年前，科學(xué)家們就找到了源頭——在第21號染色體上，存在一條神秘的基因，它編碼的正是“淀粉樣前體蛋白”（amyloid precursor protein，縮寫APP）。這條長長的蛋白在體內(nèi)會(huì)被切成好幾段，其中的一段會(huì)最終導(dǎo)致β淀粉樣蛋白沉積。
說這條基因神秘，原因在于我們對它的無知。距離人們發(fā)現(xiàn)APP基因，已經(jīng)過去了30多年的時(shí)間。然而關(guān)于APP蛋白的具體功能，我們卻依然不得而知。這也不禁讓科學(xué)家們發(fā)出疑問：和阿茲海默病相關(guān)的這一關(guān)鍵蛋白，究竟有著怎樣的生理功能？
這一謎團(tuán)在今日終于被解開。來自比利時(shí)VIB研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，APP在大腦中，居然還存在特定的受體。而兩者的結(jié)合，對神經(jīng)突觸有著潛在的益處。這項(xiàng)重量級的發(fā)現(xiàn)，也在今日發(fā)表在了頂尖學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上?！犊茖W(xué)》雜志還特地對其進(jìn)行專題報(bào)道，并在報(bào)道中指出該研究“可能為治療阿茲海默病打開了新天地”。
也許有讀者朋友會(huì)問，APP發(fā)現(xiàn)都已經(jīng)30多年了，為啥功能一直沒有得到探明？這不能怪科學(xué)家們不努力，要怪就只能怪APP太復(fù)雜：這種蛋白質(zhì)會(huì)被切成許多不同的片段，而每個(gè)片段都有不同的功能。有時(shí)，不同的片段之間還有截然相反的作用，讓人難以解讀實(shí)驗(yàn)結(jié)果。此外，有幾個(gè)蛋白質(zhì)和APP很類似，也讓我們難以對其進(jìn)行區(qū)分。
但科學(xué)家們還是捕捉到了APP蛋白的許多蛛絲馬跡，比如我們知道，它可能在細(xì)胞外會(huì)執(zhí)行一些生理功能。“我們知道淀粉樣前體蛋白會(huì)將自己釋放到細(xì)胞外執(zhí)行某種功能，”本研究的第一作者Heather Rice博士說道：“為了理解它的功能，我們需要尋找在細(xì)胞表面和它結(jié)合的蛋白。”
研究人員們將注意力放在了成人的海馬體中，這是和記憶相關(guān)的一個(gè)重要區(qū)域。研究表明，海馬體神經(jīng)元的突觸前端會(huì)分泌一類APP（APPsα）。而它們會(huì)與一種叫做GABABR1a的神經(jīng)受體相結(jié)合，對突觸功能起到抑制性的效果。
后續(xù)的研究表明，這種結(jié)合具有特異性。一些與APP結(jié)構(gòu)類似的蛋白，就無法順利與GABABR1a結(jié)合。深入研究后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，APP的結(jié)合依賴于一段由17個(gè)氨基酸組成的多肽片段。人工合成的這個(gè)多肽片段，就足以和GABABR1a相結(jié)合，并抑制神經(jīng)元的活性。
到目前為止，科學(xué)家們所做的發(fā)現(xiàn)，是闡明了APP的作用，解決了30多年來的一個(gè)未解之謎。但這和阿茲海默病有什么關(guān)系呢？為什么《科學(xué)》的專題報(bào)道中，還要特地提“可能為治療阿茲海默病打開了新天地”呢？
原來，GABABR1a對維持穩(wěn)定的突觸可塑性非常重要。之前的一些研究表明，在阿茲海默病患者中，這些可以分泌到細(xì)胞外的APP蛋白水平會(huì)出現(xiàn)紊亂，從而可能破壞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)態(tài)。此外，這些APP的蛋白水平越低，患者的記憶力表現(xiàn)也就越差。這往往發(fā)生在阿茲海默病癥狀出現(xiàn)之前。而上文中提到的那個(gè)由17個(gè)氨基酸組成的多肽，就可以結(jié)合GABABR1a。理論上說，它有望恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，起到保護(hù)作用。
正如《科學(xué)》的報(bào)道所言，“這可能在阿茲海默病患者中，帶來保護(hù)突觸功能，甚至重塑突觸功能的新方法！”
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