2 2020/11/30 下午 06:15:16

破解阿茲海默症惡化關鍵!中研院研究揪出疾病惡化的蛋白質幫凶

(關鍵字: 阿茲海默症 , 蛋白質 , 蛋白 , 陳韻如 , TDP-43 , 腦神經病變

小鼠實驗發現TDP-43會使阿茲海默症惡化約2倍。(圖片僅為示意,非實際實驗畫面)
小鼠實驗發現TDP-43會使阿茲海默症惡化約2倍。(圖片僅為示意,非實際實驗畫面)

小鼠實驗發現TDP-43會使阿茲海默症惡化約2倍!研究團隊盼找出TDP-43與Aβ之間的交互作用

為了實際測試TDP-43對記憶力產生的影響,研究團隊先運用電生理實驗,發現小鼠腦部負責傳遞訊息的神經突觸受到了損傷;接著,再於活體小鼠的水迷宮實驗中觀察到,訓練有素的小鼠,在注射TDP-43蛋白後,會迷失在水迷宮中,找不到上岸的路。代表小鼠腦內負責記憶環境和空間方位的部份退化了。而解剖後也發現,小鼠腦神經細胞內的TDP-43與Aβ的確有交互作用,並在腦部留下嚴重的發炎痕跡,這些病徵都與阿茲海默症一致。

陳韻如指出,從小鼠實驗中可得知,TDP-43會使阿茲海默症惡化約2倍。而研究團隊的目標是找出TDP-43與Aβ之間的交互作用,建立二者的調節機制,如果可以修正Aβ錯誤折疊及堆積的路徑,那麼,會毒害細胞中間產物就不會越積越多,也就有助於阿茲海默症的診斷及治療。

看紅線與藍線,線越低代表負責傳遞訊息的神經突觸受到了越大的損傷。(圖片/中研院提供)
看紅線與藍線,線越低代表負責傳遞訊息的神經突觸受到了越大的損傷。(圖片/中研院提供)

不只造成記憶受損!TDP-43蛋白更會增加腦部發炎反應,使患者對空間記憶能力降低

陳韻如長期關注於腦神經退化疾病,近年則鎖定TDP-43蛋白在腦神經病變所扮演的角色。2014年,她發現TDP-43蛋白多聚體,是導致漸凍症及額顳葉退化症的關鍵,且發展出TDP-43蛋白多聚體的專一抗體。近期研究團隊進一步證明,TDP-43蛋白加速阿茲海默症惡化。

顏色越深代表細胞發炎越嚴重。(下方為定量圖)(圖片/中研院提供)
顏色越深代表細胞發炎越嚴重。(下方為定量圖)(圖片/中研院提供)

陳韻如表示,「我們發現TDP-43在阿茲海默症裡扮演多重的角色:一方面會直接與Aβ反應誘發Aβ寡聚體形成,造成神經突觸功能障礙,以及記憶受損;另一方面TDP-43也會增加腦部發炎反應,讓患者對於空間的記憶能力降低。」目前,研究團隊已經透過核磁共振等方式掌握TDP-43和Aβ的互動區域,未來將持續研究,尋找可望突破TDP-43、解決阿茲海默症、漸凍症及相關腦神經退化疾病的機會。

本研究起始於兩位博士後研究學者施耀翔與杜玲嫻博士,臺灣大學生技系張婷宇碩士接著加入團隊協力完成。目前,施耀翔是高雄醫學大學醫學系解剖學科助理教授,杜玲嫻博士則是臺灣師範大學化學系助理教授。

本論文「TDP-43 interacts with amyloid-β, inhibits fibrillization, and worsens pathology in a model of Alzheimer’s disease」可於Nature Communications網頁閱讀,論文全文:https://www.nature.com/articles/s41467-020-19786-7

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