原創 Delthia Ricks 阿爾茨海默病
酗酒可能與阿爾茨海默病的發病和嚴重程度都有關係,但科學家們現在才開始著手破解過量飲酒如何導致最常見的痴呆症的每個分子步驟。
《醫學快訊》官網10月13日消息
這項在紐約範恩斯坦醫學研究所(Feinstein Institutes for Medical Research)進行的研究建立在一個看似簡單的前提之上:過量飲酒對大腦有害。酗酒可能在一種正常的腦蛋白轉變為一種生物流氓的過程中扮演了一個潛在的角色,這種生物流氓在阿爾茨海默病中非常普遍。該蛋白是通過一個簡單的單音節名稱tau來識別的。
在其正常構象中,tau蛋白被發現在神經元中調節軸突微管的穩定性。但在其異常的構象中,tau蛋白一直被認為是阿爾茨海默病的主要特徵之一,並構成了臭名昭著的「斑塊和纏結」病理學中的纏結。斑塊是β-澱粉樣蛋白的沉積。然而,範恩斯坦研究所關於酗酒和阿爾茨海默病的研究主要集中在tau蛋白上。
這項研究的一個潛在突破將是明確地解釋在過量酒精的影響下,tau蛋白是如何從一種正常的蛋白質轉化為阿爾茨海默病的神經元湮滅原因。紐約的研究人員認為他們正走在發現的正確道路上。
範恩斯坦醫學研究所
科學家們已經開始研究tau蛋白是如何被磷酸化的,這意味著在酗酒的影響下,它的結構構象發生了變化,它在大腦中的作用也發生了化學變化。
「研究表明,頻繁和大量飲酒與阿爾茨海默病的早期發病和加重有關,」範恩斯坦研究所助理教授Max Brenner博士在接受醫學快訊(Medical Xpress)採訪時表示,「有報導稱,飲酒與阿爾茨海默病樣的皮質萎縮有關,這些人患此病的風險很高,而且發病年齡更小。」
「此外,慢性酒精暴露會導致海馬體神經tau的磷酸化和阿爾茨海默病易感小鼠的記憶損傷,」Brenner說。
該研究的目的是闡明顯然在tau增殖中起關鍵作用的特定蛋白質。Brenner及其同事希望了解冷誘導RNA結合蛋白(cold-inducible RNA-binding protein ,CIRP)及其相關形式,細胞外冷誘導RNA結合蛋白(eCIRP)的活性。
「CIRP通常存在於細胞核中,它幫助調節每個細胞產生哪些蛋白質,」Brenner解釋說,「當細胞檢測到潛在的有害條件,比如暴露在酒精中,他們會釋放像eCIRP這樣的分子來提醒附近的其他細胞開始準備他們的防禦來克服壓力條件。當eCIRP與細胞膜上的特定蛋白受體結合時,受到警告的細胞會在細胞外識別它。當酒精擴散到整個大腦時,會觸發eCIRP蛋白的級聯反應,雖然酒精是主要影響因素,但eCIRP級聯反應可在其他有害條件下發生。一些潛在的有害條件會觸發eCIRP的釋放,包括低氧、低溫和輻射暴露。」
阿爾茨海默病是美國第六大死亡原因,也是神經退行性痴呆最常見的一種。它折磨著美國580萬人。在全球範圍內,這種疾病的發病率正在不可避免地上升。據估計,有5000萬人患有阿爾茨海默病和其他形式的痴呆症。根據聯合國的數據,到2050年,全球患此病人數將達到1.52億,除非找到能阻止病例不斷增長的治療方法。Brenner和他的同事推測,阻斷eCIRP可能被證明是治療酒精相關阿爾茨海默病的可行方法。
與此同時,酗酒是一個主要的社會和公共健康問題。在美國,疾病控制和預防中心(Centers for Disease Control and Prevention,CDC)發現了一系列與這個習慣相關的附帶問題:車禍、跌倒、燒傷和酒精中毒。該機構還將家庭暴力、殺人和親密伴侶暴力、性侵犯、性傳播疾病和自殺追溯到酗酒。據估計,美國大約一半的酒精相關死亡與酗酒直接相關。
Brenner及其同事說,這些飲酒者血液中的酒精濃度可能在0.08%(即80mg/dl)到更高的水平之間。
儘管他們的初步研究提供了一些誘人的線索,但範恩斯坦的研究小組還不能確定過量飲酒導致阿爾茨海默病的確切機制序列。然而,他們敏銳地意識到,eCIRP是因酗酒而引起的記憶損傷的關鍵中介。
美國國家衛生研究院(NIH)發現Brenner和他的團隊的研究非常吸引人,因此已向位於長島的範恩斯坦研究所撥款41.9萬美元,以進一步研究酒精在阿爾茨海默病發展過程中的作用。
Brenner說,也有早期的跡象表明,導致阿爾茨海默病斑塊的β-澱粉樣蛋白也可能與酗酒有關。
「早期的研究表明,酒精通過增加澱粉樣前體蛋白(APP)的水平而加重β-澱粉樣蛋白的沉積,APP增加了將澱粉樣蛋白前體轉變為β-澱粉樣蛋白的酶,並減少了β-澱粉樣蛋白在細胞中的處置。」然而,Brenner說:「我們決定把研究重點放在酒精對tau蛋白的影響上,因為與β-澱粉樣蛋白相比,tau蛋白沉積與阿爾茨海默病認知能力下降的相關性更好。」
研究於8月21日發表在《Molecular Neurobiology》(最新影響因子:4.586)雜誌上
參考文獻
Source:Feinstein Institutes for Medical Research
Binge drinking may cause Alzheimer's disease—and it might strike younger and in a severe form
Reference:
Sharma, A., Brenner, M. & Wang, P. Potential Role of Extracellular CIRP in Alcohol-Induced Alzheimer’s Disease. Mol Neurobiol 57, 5000–5010 (2020). https://doi.org/10.1007/s12035-020-02075-1
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