阿茲海默症的新發現 - 基因在搞鬼!


Alzheimer's Genetic Roots Explained



Science Daily — 過去數十年來,科學家早已知道哪些個別基因的存在會提高發生阿茲海默症的機率。現在,一項新的研究更幫助了我們去解釋這樣的狀況。





圖1. In the brain, fatty molecules known as ApoE4 (red) collide with brain cells, whose surfaces are also home to complex masses consisting of proteins and cutting enzymes (Figure 1). When this happens, ApoE4 then attaches itself to a receptor on the surface of brain cells that, in turn, adheres to the mass. The brain cells then transport the entire protein mass inside (Figure 2). Once inside, the cutting enzymes attack the protein mass, creating the tangles of protein fragments (yellow) believed to cause Alzheimer's disease (Figure 3). (Credit: Image courtesy of Oklahoma Medical Research Foundation)



此項研究主要是由奧克拉荷馬醫學研究基因會(OMRF)所進行,他們將會發生阿茲海默症的基因與其相關的作用機制搭起了相關連的橋樑。這項發現已發表於 4 月 11 日發行的《神經科學》期刊(The Journal of Neuroscience)上,同時這個發現也許會開啟治療阿茲海莫症的新頁。

大約有百分之 15 的人口帶有會產生一種名為 lipoprotein(脂蛋白)的基因,它結合了脂肪及蛋白質,負責在血液載運脂類或脂肪酸供全身細胞使用,我們現在已經知道它的名字為 apolipoprotein(Apo) E4。研究發現,若是從父母親的其中之一遺傳了這個基因,其發病機率是一般人的三倍,若是從父母雙方身上都繼承了這個基因的人,其發病機率就會高達十倍以上。

在這個新的研究當中,OMRF 的 Jordan J.N. Tang 博士以及他的研究團隊發現 ApoE4(連同其它脂蛋白)其自身會與腦細胞表面的一些特殊受體相互結合。這個受體會與一種名為澱粉前驅蛋白相互黏結。接著腦細胞便將整個蛋白質運送到裡面。

接著在裡面,一種名為切除酶 ─ 或稱為水解酶 ─ 的蛋白質便開始攻擊這個澱粉前驅蛋白。當這些被切除的蛋白質碎片長時間的存在於腦中,一般相信它們便會造成細胞死亡,進而引發記憶喪失以及一些神經功能的損害而導致阿茲海默症的發生。

儘管研究人員早在十多年前便已知道 ApoE4 在阿茲海默症的發展過程裡多少有參與在其中,不過 Tang’s 的新發現卻是第一次能將產生這些碎裂蛋白質的程序與 ApoE4 之間的關係連結在一起。

大約每七人當中有一人會帶有 E4 基因,剩餘的人口僅會帶有兩個變異,即所知的 E2 及 E3 基因。這些個體會發生阿茲海默症的機率比帶有 E4 基因的那些人還低些。新的研究發現 ApoE4 所產生的蛋白質碎片比帶有 E2 或 E3 的人還來得多。

「對於和受體的結合力來說,ApoE4 表現得比他的家族其他成員來得更好些。」Tang 這樣說到。「這也許可以解釋為什麼帶有 E4 基因的人,其罹患阿茲海默症的風險會比較高了。」

「這個發現也許可以讓我們去探討透過干擾不同蛋白質的程序進而發展相關的治療方法。」比如說,我們可以去設計一種能和該受體相互結合的化合物,讓這個化合物與受體結合,這樣便可以干擾 ApoE4 黏到受體上面了。





圖2. Intercellular localization of APP with ApoER2 (a–c) and ApoER2 with X11/ß (d–i). Arrows in the merged images point to subcellular compartments consistent with endosomes. Scale bar, 10 µm.(圖片來源:J. Neurosci. 2007 27: 4052-4060. Fig 5.)



「目前並沒有治療阿茲海默症的有效方法,所以我們必須探索每個可能的方法去阻止它。」他這樣說到.。

「Tang 博士的研究顯示了一個在基因風險因子及疾病發展之間相當漂亮地生物化學連結。」OMRF 的執行長 Stephen Prescott M.D. 這樣說到。「這個工作開啟了治療 - 也許可以進而預防 - 阿茲海默症另一種療法的一扇門。」



當然,ApoE4 也被發現與冠狀動脈疾病的發生有關。「最終,這個工作將為其他疾病的發病原理之探討鋪好一條康莊大道。」



About Alzheimer’s(有關阿茲海默症)

阿茲海默症是一種慢性的神經性病變,由於腦細胞逐漸的死去而造成記憶喪失。根據阿茲海默協會表示,大約有超過五佰萬的美國人受這種疾病影響,其中有超過一半的病人年紀超過了 85 歲。



Note: This story has been adapted from a news release issued by Oklahoma Medical Research Foundation.





原始文章:
http://www.sciencedaily.com/releases/2007/04/070410182952.htm





原始論文摘要連結:
"Apolipoprotein Receptor 2 and X11/ß Mediate Apolipoprotein E-Induced Endocytosis of Amyloid-ß Precursor Protein and ß-Secretase, Leading to Amyloid-ß Production", J. Neurosci. 2007 27: 4052-4060.

http://www.jneurosci.org/cgi/content/abstract/27/15/4052