凯斯西储大学医学院的神经科学家发现,大脑免疫细胞中的Vav蛋白会触发一系列反应,导致产生不受控制的自由基,最终引发阿尔茨海默病中观察到的神经元死亡。
研究团队在《生物化学杂志》上发表题为“纤维状β-淀粉样蛋白刺激的细胞内信号级联反应需要Vav来诱导单核细胞和小胶质细胞的呼吸爆发和吞噬作用”的文章,详细阐述了Vav蛋白在小胶质细胞(大脑的主要免疫细胞)与β-淀粉样蛋白纤维接触时产生的炎症反应中的作用。
研究人员表示,本次研究的主要目标是评估氧化反应上游的潜在信号中间体。他们对一组已知能激活氧化的信号分子(鸟嘌呤核苷酸交换因子)感兴趣,并从中选择了Vav蛋白进行研究。
当小胶质细胞与淀粉样斑块接触时产生的炎症反应,一直被认为是导致人类和动物模型中阿尔茨海默病氧化损伤的原因。
本次研究建立在先前研究的基础上,这些研究通过逐步分析炎症反应的各个成分,证明了小胶质细胞会对淀粉样蛋白纤维产生炎症免疫反应。
研究人员写道:“我们最近发现,小胶质细胞利用多受体细胞表面复合物来检测和响应淀粉样-β纤维。这些受体元素协同作用,刺激细胞内信号级联反应,并在小胶质细胞中启动一种新型吞噬作用(细胞死亡)。”
研究首席作者Brandy Wilkinson表示:“Vav被证明是细胞内信号级联反应中的关键调控元素。”她的合作研究者包括Jessica Koenigsknecht-Talboo、Christian Grommes、C.Y. Daniel Lee和Gary Landreth,均来自凯斯西储大学神经科学系阿尔茨海默病研究中心。Vav还在小胶质细胞对斑块的初始反应中发挥关键作用。
氧化损伤长期以来被认为是阿尔茨海默病早期关键因素。由于触发阿尔茨海默病起始事件的机制仍不清楚,凯斯西储大学的研究人员开始针对斑块与免疫细胞之间的反应进行研究。
在小鼠大脑组织体外研究中,研究人员发现小胶质细胞对淀粉样斑块产生了适当的免疫反应,但随后发现Vav蛋白是氧化损伤的成分之一,因为消除该蛋白会减少自由基的产生。
Wilkinson表示,通过理解疾病过程中的这一生物成分,有望通过开发针对最具破坏性成分的新药物,从而“减轻疾病的严重程度”,并减少损伤或其他生物过程中断的可能性。
本研究得到了美国国家卫生院、Blanchette Hooker Rockefeller基金会和美国健康援助基金会的资助。Wilkinson还通过国家卫生院Ruth L. Kirschstein国家研究服务奖获得了资金支持。
该研究在西班牙马德里举行的国际阿尔茨海默病及相关疾病会议上以海报形式展示。