阿爾茨海默病,即老年癡呆,正成為全球老齡化社會的一大難題。據(jù)統(tǒng)計,65歲以上老人是高發(fā)群體,預計到2050年患者數(shù)量將超1億。該病以進行性記憶喪失和認知障礙為特征,核心病理標志是β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積形成的“老年斑”,以及Tau蛋白過度磷酸化導致的神經(jīng)纖維纏結(jié),但其發(fā)病機制尚未完全闡明。
近日,廈門大學醫(yī)學院神經(jīng)科學研究所張杰教授團隊取得關(guān)鍵突破,成果發(fā)表于知名國際期刊PLOS Biology(《公共科學圖書館·生物學》)。該研究首次揭示了G蛋白亞基β5(Gnb5)在調(diào)控β-分泌酶(BACE1)活性及Aβ生成中的關(guān)鍵作用,指出Gnb5作為G蛋白偶聯(lián)受體(GPCR)信號通路的一部分,是BACE1的天然“剎車”,可抑制BACE1的活性,從而減少Aβ的產(chǎn)生,在阿爾茨海默病中發(fā)揮保護作用。
BACE1是生成Aβ的關(guān)鍵限速酶,阿爾茨海默病患者大腦中BACE1水平異常升高,但其調(diào)控機制一直成謎。張杰團隊通過分析患者樣本及模型小鼠,發(fā)現(xiàn)Gnb5在阿爾茨海默病患者及小鼠模型腦內(nèi)表達(含量)均顯著下調(diào)。團隊實驗顯示,刪除Gnb5,會加劇小鼠認知障礙和腦內(nèi)Aβ沉積;而增加Gnb5的表達,則能改善阿爾茨海默病小鼠的認識缺陷,并減少Aβ堆積。進一步研究發(fā)現(xiàn),Gnb5通過特定結(jié)構(gòu)域與BACE1結(jié)合,調(diào)控其活性。如果這一結(jié)構(gòu)域發(fā)生突變,Gnb5的保護作用就會消失。
這項研究明確了Gnb5作為BACE1關(guān)鍵負調(diào)節(jié)因子在阿爾茨海默病中的作用機制,為理解Aβ致病機理提供新視角,也為通過調(diào)控Gnb5信號干預該病病理過程帶來全新治療思路,讓人們看到攻克該病的新希望。
廈門大學醫(yī)學院神經(jīng)科學研究所張杰教授為論文的通訊作者,博士生陳紹坤為第一作者。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學杰出青年基金、福建省杰出青年基金等多個項目和基金的資助與支持,廈門大學周杰超教授及鐘力副教授提供了寶貴意見。(福建日報記者 李珂)