蛋白質(zhì)（藍色）的藝術(shù)化呈現(xiàn)，其生成與降解過程通過時鐘意象象征。中心結(jié)構(gòu)為質(zhì)譜儀的一部分，用于檢測特定蛋白質(zhì)

一項關(guān)于細(xì)胞更新機制的研究揭示了阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生。

哥廷根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心

3月21日

在哥廷根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（University Medical Center Göttingen，UMG）參與的一項國際研究合作中，研究人員繪制了迄今為止最完整的圖譜，揭示了不同蛋白質(zhì)在人體多種組織中的存續(xù)時間。他們成功識別出一種能夠增強蛋白質(zhì)穩(wěn)定性的機制，而這種機制會促進阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《細(xì)胞》（Cell）雜志上。

研究于2025年3月20日發(fā)表在《Cell》（最新影響因子：45.5）雜志上

蛋白質(zhì)是確保人類細(xì)胞正常運作和存活的關(guān)鍵。它們在細(xì)胞中形成并執(zhí)行特定功能，一旦任務(wù)完成，便會被分解。若這一過程受阻，可能引發(fā)帕金森病或阿爾茨海默病等疾病。

這兩種疾病均以腦內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞的損傷為特征，因此被稱為神經(jīng)退行性疾病。帕金森病會導(dǎo)致運動障礙，如震顫、動作遲緩、平衡問題及肌肉僵硬，而阿爾茨海默病則主要表現(xiàn)為記憶力逐漸減退和感知障礙等問題。

在這兩種情況下，病因均為老舊或受損的蛋白質(zhì)未被正確分解，在細(xì)胞內(nèi)堆積并形成團塊。這些蛋白質(zhì)團塊（亦稱聚集體）無法被人體進一步分解，導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞逐漸受損。

在哥廷根大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（UMG）參與的一項國際研究中，UMG 神經(jīng)與感覺生理學(xué)系的課題組長 Eugenio F. Fornasiero 博士與美國耶魯大學(xué)（Yale University）及圣裘德兒童研究醫(yī)院（St. Jude Children's Research Hospital）的同事合作，繪制了迄今為止最完整的圖譜，揭示了不同蛋白質(zhì)在人體多種組織中的存續(xù)時間。

"這套龐大的數(shù)據(jù)集如同一張藍圖，幫助我們理解不同器官如何管理其蛋白質(zhì)，" 該研究通訊作者之一 Fornasiero 博士解釋道，"例如，我們能夠觀察到哪些蛋白質(zhì)在腦內(nèi)快速周轉(zhuǎn)，哪些蛋白質(zhì)存留時間更長，這為我們提供了關(guān)于其穩(wěn)定性及其在神經(jīng)退行性疾病中作用的線索。"

研究人員發(fā)現(xiàn)，一種控制蛋白質(zhì)"開啟"與"關(guān)閉"的機制同樣影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性：即蛋白質(zhì)磷酸化。在此過程中，磷酸基團被轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)上，導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)被激活（"開啟"）。移除磷酸基團則使蛋白質(zhì)失活（"關(guān)閉"）。

以患阿爾茨海默病的小鼠腦組織為例，科學(xué)家能夠證明，與疾病發(fā)展相關(guān)的 tau 蛋白在特定區(qū)域磷酸化程度不斷加深。這增強了 tau 蛋白的穩(wěn)定性并延長其壽命，進而促進蛋白質(zhì)團塊的形成和神經(jīng)細(xì)胞的死亡。

Fornasiero 表示："理解磷酸化如何影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性與周轉(zhuǎn)，可能有助于開發(fā)治療帕金森病和阿爾茨海默病的新策略。例如，通過阻止或逆轉(zhuǎn)此類病理變化。"

除識別與疾病相關(guān)的蛋白質(zhì)外，理解蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)及其調(diào)控機制還有助于識別那些特別容易受衰老過程影響的蛋白質(zhì)。這為未來的抗衰老療法開辟了新途徑。

創(chuàng)立于1734年的德國哥廷根大學(xué)

參考文獻

Source：University Medical Center Göttingen

Renewal processes in the cell: Disruptions favor diseases such as Alzheimer's and Parkinson's, study finds

Reference：

Wenxue Li, Abhijit Dasgupta, Ka Yang, Shisheng Wang, Nisha Hemandhar-Kumar, Surendhar R. Chepyala, Jay M. Yarbro, Zhenyi Hu, Barbora Salovska, Eugenio F. Fornasiero, Junmin Peng and Yansheng Liu. An Extensive Atlas of Proteome and Phosphoproteome Turnover Across 2 Mouse Tissues and Brain Regions. Cell (2025). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.021

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       原文標(biāo)題 : 細(xì)胞更新機制障礙與神經(jīng)退行性疾病關(guān)聯(lián)性研究