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印度科學研究團隊發現阿茲海默症初期的生物標記
作者:駐印度代表處科技組 現職:駐印度代表處科技組
文章來源:印度人報(The Hindu)
發佈時間:2018.05.29
位於班加羅爾的印度科學研究所(Indian Institute of Sciences,IISc)的研究員發現了一種潛在的阿茲海默症的生物標記,可以用來對抗這個疾病。這個生物標記(Biomarker)出現在症狀的早期徵兆,甚至臨床症狀初期及發病期間也出現。他們發現,要是早期確認發現,就可扭轉疾病進程。

初期的阿茲海默症病因已經確認是神經細胞表面的樹突棘受損,但是造成這種損害的背後關鍵性機制並不清楚。現在,這個病因關鍵已由IISc神經科學中心(Center for Neuroscience at IISc)的研究員Dr. Vijayalakshmi Ravindranath領導的研究團隊破解,這項結果發表在《神經科學期刊》(Journal of Neuroscience)。

神經細胞樹突突出部分是隨著活動的改變使樹突棘增長或收縮,並且與動物模式的正常記憶或記憶缺陷具有關聯性。絲狀肌動蛋白(Filamentour actin)是負責維持數突棘形狀的細胞骨架蛋白。絲狀肌動蛋白儘管是由單體球狀肌動蛋白(Global-actin)的聚合而形成的,但是去聚合作用會造成絲狀肌動蛋白的損害,之後造成樹突棘的喪失。而絲狀肌動蛋白是鞏固記憶最重要的關鍵。

印度科技部生科司(Department of Biotechnology, Ministry of Science and Technology)海外返國研究員Dr. Reddy Peera Kommaddi也是現職IISc神經科學中心,論文第一作者。他表示:「將阿茲海默症基因植入小老鼠體內改變基因,一個月後,絲狀肌動蛋白數降低,球狀肌動蛋白增多」,絲狀肌動蛋白和肌動蛋白比例的變化造成樹突棘損失。當小老鼠長成兩個月大時,絲狀肌動蛋白損失造成記憶缺陷。對比之下,患有阿茲海默症老鼠的記憶缺陷一般是在七、八個月大時才會開始出現徵兆。這是因為在這階段會發生澱粉沉積斑塊形成蛋白質團塊,這是最初期臨床症狀之一。

記憶測試    
     
為了測試絲狀肌動蛋白在行為反應的作用,將兩個月大的小老鼠放在讓牠們感到恐懼的空間裡,輕度電擊牠們的腳。隔天再把這些小老鼠放置在一般的空間中,正常的老鼠會有預期性電擊的僵住反應,但患有阿茲海默症的小鼠卻沒有出現這種行為。這篇論文共同的作者,也是IISc大腦研究中心(Centre for Brain Research at IISc)的Dr. Smitha Karunakaran表示:「阿茲海默症的老鼠只是在空間裡不斷地走動,並沒有將恐懼感覺與電擊作連結。」

為了測試肌動蛋白的減少與樹突棘是否是記憶缺陷的關鍵,在患有阿茲海默症的老鼠注射一些化學物質以穩定絲狀肌動蛋白的水平,Karunakaran博士表示:「第二天,當絲狀肌動蛋白恢復到正常值,這些阿茲海默症的小老鼠也能像一般健康的小老鼠一樣有預期性電擊的僵住反應。」

研究人員再把四個月大的正常小老鼠注射化學物質來測試絲狀肌動蛋白在行為反應中的作用。這種化學物質抑制了肌動蛋白聚合,因此絲狀肌動蛋白降低了。儘管這些是正常健康的老鼠,但牠們卻像阿茲海默症老鼠一樣,僵住的反應行為明顯降低了。
     
Kommaddi博士說:「這兩個實驗結果證明絲狀肌動蛋白水平減損會影響初期行為改變,最後會導致阿茲海默症。」
    
研究小組也檢驗了阿茲海默症患者的大腦皮質組織,跟輕度認知損害和正常認知的皮質腦組織比較之下的絲狀肌動蛋白水平值。從正常、輕度認知到阿茲海默症患者的絲狀肌動蛋白明顯的降低。
    
小老鼠的模式測驗可作為與人類患病關聯性比較,看出絲狀肌動蛋白可能是阿茲海默症的關鍵的生物標記。
  
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