一項新研究表明,一些病毒性疾病可能會導致神經(jīng)退行性疾病。

德國神經(jīng)退行性疾病研究中心官網(wǎng)10月19日消息

這是來自德國神經(jīng)退行性疾病研究中心(DZNE) 的研究人員在《自然-通訊》(Nature Communications)雜志上的報告。他們的評估基于實驗室實驗,他們能夠證明某些病毒分子促進了蛋白質(zhì)聚集體的細胞間傳播,而這些蛋白質(zhì)聚集體是阿爾茨海默病等腦部疾病的典型特征。這些結(jié)果可以提供關(guān)于急性或慢性病毒感染在多大程度上影響神經(jīng)退行性疾病的線索。

研究于2021年10月19日發(fā)表在《Nature Communications》(最新影響因子:14．919)雜志上

錯誤折疊蛋白質(zhì)的聚集體發(fā)生在所謂的朊病毒疾病中,例如克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob Disease,CJD),有能力從一個細胞轉(zhuǎn)移到另一個細胞,然后將它們的異常形狀轉(zhuǎn)移到相同類型的蛋白質(zhì)上。結(jié)果,疾病在大腦中傳播。阿爾茨海默病和帕金森病也有類似的情況,這些疾病也有異常蛋白質(zhì)的積累。聚集體可以通過直接細胞接觸進行交換,通過將“裸”聚集體釋放到細胞外空間或?qū)⑺鼈儼�裝在囊泡中——這些是被脂質(zhì)殼包圍的微小囊泡,被釋放用于細胞之間的通訊。

“分布的確切機制尚不清楚,”波恩 DZNE 的研究組組長、波恩大學教授Ina Vorberg 說, “然而,一個明顯的假設是,聚集體的轉(zhuǎn)移取決于配體 - 受體的相互作用,包括直接細胞接觸和通過囊泡。因為在這兩種情況下,膜都必須相互接觸并融合。如果有配體與細胞表面的受體結(jié)合,然后導致兩個膜融合,這會更容易�！�

研究通訊作者 Ina Vorberg 教授

細胞培養(yǎng)實驗

基于這一假設,Vorberg 的團隊在慕尼黑和蒂賓根的 DZNE 的同事以及比利時研究人員的支持下對不同的細胞培養(yǎng)進行了廣泛的測試。

他們研究了朊病毒或 tau 蛋白聚集體的細胞間傳遞,因為它們以類似的形式出現(xiàn)在朊病毒疾病或阿爾茨海默病和其他“tau 蛋白病”中。

在模擬病毒感染后發(fā)生的情況時,研究人員誘導細胞產(chǎn)生病毒蛋白,這些蛋白介導與靶細胞的結(jié)合并與其膜融合。選擇了兩種蛋白質(zhì)作為主要示例:來自 COVID-19 病原體的 SARS-CoV-2 刺突蛋白 S 和水泡性口炎病毒糖蛋白 VSV-G。后者發(fā)生在感染牛和其他動物的病毒中。

配體促進聚集體的傳播

“我們能夠證明病毒蛋白被整合到細胞膜以及細胞外囊泡中。它們的存在通過直接細胞接觸和細胞外囊泡顯著增加了蛋白質(zhì)聚集體在細胞之間的傳播。病毒配體確保將聚集體有效轉(zhuǎn)移或遞送至受體細胞,在該受體細胞中誘導出新的聚集體。配體就像打開受體細胞的鑰匙,從而走私危險貨物,”Vorberg 說, “我們的細胞模型當然沒有用非常特殊的細胞類型來繪制大腦的許多方面。然而,我們能夠證明,無論產(chǎn)生病理性聚集體的細胞類型如何,病毒配體都會增加細胞間畸形蛋白質(zhì)的擴散�？偠�言之,我們的數(shù)據(jù)表明,病毒配體-受體相互作用原則上可以影響病理蛋白的傳播。這是一個新的見解�！�

對神經(jīng)變性的可能影響

“在神經(jīng)退行性疾病中,有時會在患者的大腦中發(fā)現(xiàn)某些病毒。據(jù)信,它們會引起炎癥反應或有毒,從而加速神經(jīng)退行性變化。病毒蛋白也可能具有不同的作用:它們可以增加蛋白質(zhì)聚集體的細胞間擴散,這已經(jīng)在阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中進行,” Vorberg 說�！艾F(xiàn)在必須對攻擊神經(jīng)系統(tǒng)的病毒進行更仔細的檢查。病毒感染對神經(jīng)退行性疾病的影響值得更深入的研究�！�

德國神經(jīng)退行性疾病研究中心是一個研究機構(gòu),研究神經(jīng)退行性疾病(如阿爾茨海默病、帕金森病和肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥)的各個方面,以開發(fā)預防、治療和患者護理的新方法

參考文獻

Source:DZNE

Viral Infections Could Promote Neurodegeneration

Reference:

Liu, S．, Hossinger, A．, Heumüller, SE． et al． Highly efficient intercellular spreading of protein misfolding mediated by viral ligand-receptor interactions． Nat Commun 12, 5739 (2021)． https://doi．org/10．1038/s41467-021-25855-2

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