神经退行性疾病可能是由神经元内部的运输失败引起的

所有神经退行性疾病都有共同的线索：大脑中出现蛋白质团块，例如阿尔茨海默氏病中的淀粉样β斑块和帕金森氏症中的α突触核蛋白聚集。造成这种现象的根本原因很难查明，但洛克菲勒大学的科学家们发现了可能的罪魁祸首，为开发治疗方法开辟了新途径。

在对果蝇和小鼠进行的一对研究中，研究人员发现问题出在将蛋白酶体(分解蛋白质的分子机制)转运到细胞内特定位置的系统。

洛克菲勒的斯特朗教授赫尔曼·斯特勒说：“这是首次发现将蛋白酶体转移到神经末梢来完成其工作的机制的研究。”当这种机制被破坏时，会对神经细胞的功能和长期存活产生严重的后果。”

位置，位置，位置

蛋白酶体是在神经元的细胞体中制成的，需要长距离运输才能到达神经末梢，神经元与其他细胞连接，在某些情况下，行程超过一米。当蛋白酶体无法到达这些关键的通讯枢纽时，细胞就会陷入混乱。

斯特勒说：“这些位点中受损的蛋白质没有被降解，而是徘徊了足够长的时间，可以与其他结合伴侣相互作用，形成聚集体，破坏细胞功能。”随着时间的流逝，这会导致神经纤维变性并最终导致细胞死亡。

当Steller和他的团队开始研究果蝇中的蛋白酶体转运系统时，他们发现了一种叫做PI31的蛋白质，该蛋白在将蛋白酶体装载到运送它们的细胞成分中起着至关重要的作用。在《发育细胞》上发表的研究中，他们表明PI31增强了结合并促进了蛋白酶体在细胞运动中的运动。没有它，运输将停止。苍蝇和小鼠神经元都是这种情况，这表明转运机制在许多物种之间是共同的。

科学家深入研究了PI31缺陷时会发生什么，科学家与玛丽·贝丝·哈滕(Mary Beth Hatten)的实验室合作，产生了PI31基因在两组具有特别长延伸的脑细胞中被关闭的小鼠。在《美国国家科学院院刊》上发表的研究中，他们发现，如果没有PI31，蛋白酶体将无法移动，从而导致神经元分支尖端的蛋白质水平异常。缺乏PI31的神经元在其分支和突触(两个神经元的分支连接的结构)方面也看起来很特殊。

斯特勒说：“值得注意的是，随着年龄的增长，这些结构性变化变得越来越严重。”这些神经元中PI31的失活使人联想到我们在某些人类神经发生性疾病中看到的严重的行为和解剖缺陷。”

治疗的机会

还有其他理由怀疑实验室的发现可以为神经退行性疾病的治疗提供参考。例如，人类基因称为PARK15的突变对PI31活性至关重要，已经突变为帕金森氏病。PI31基因本身的突变与阿尔茨海默氏病有关。

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