這是第一次！科學(xué)家揭示出了阿爾茨海默病的一種關(guān)鍵標志物——tau蛋白沉積物化學(xué)結(jié)構(gòu)的高分辨率圖像。tau蛋白與阿爾茨海默病和多種其他神經(jīng)退行性疾病相關(guān)。該研究已發(fā)表在近日的《Nature》上（點擊左下角閱讀原文）。

這項研究成果使科學(xué)家們首次觀察到這些有害沉積物在分子水平上的行為方式，并有助于開發(fā)出多種防止沉積物形成的新療法，并以此來應(yīng)對阿爾茨海默病和其他的癡呆疾病。

美國印第安納大學(xué)的BernardinoGhetti說：“這是非常重要的一步。Tau對于阿爾茨海默病和其他癡呆疾病的進程非常重要。在這項成果的幫助下，設(shè)計新型治療試劑的可能性大大提高了。”

在這項新研究中，英國醫(yī)學(xué)研究委員會劍橋分子生物學(xué)實驗室（MRCLaboratoryofMolecularBiology，LMB）的研究人員從阿爾茨海默病患者的大腦中提取出纏結(jié)的tau蛋白纖維，并使用低溫電子顯微技術(shù)(cryo-EM)對其進行成像。

tau蛋白纖維

阿爾茨海默病與兩種異常蛋白質(zhì)沉積物的形成有關(guān)，tau蛋白纖維形成于神經(jīng)細胞內(nèi)部，淀粉樣β蛋白形成于細胞外部。

在健康的大腦中，tau蛋白起到穩(wěn)定器的作用，但是當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)出現(xiàn)缺陷后，tau蛋白會形成錯亂的蛋白纖維，從而妨礙大腦細胞之間的通信，導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病和認知能力的衰退。

數(shù)十年來研究人員一直在研究tau蛋白在阿爾茨海默病中的作用，但是直到現(xiàn)在，人們從未如此近距離地觀察過tau蛋白纖維。低溫電子顯微成像技術(shù)提供了分子水平級別的細節(jié)，這或許意味著我們有了開發(fā)出靶向tau蛋白的新藥物機會。

英國阿爾茨海默病研究協(xié)會的RosaSancho說：“清理大腦中蛋白質(zhì)團塊的藥物是科學(xué)家們的重要目標，但是為了直接作為于這些蛋白，藥物分子需要抓住并綁定到蛋白質(zhì)表面。所以，弄清楚這種復(fù)雜蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的精確形狀對于此類藥物的開發(fā)非常重要。”

雖然關(guān)注異常tau蛋白和淀粉樣β蛋白的作用方式的研究很多，但是現(xiàn)在尚不明確實驗室中組裝的人造樣本與實驗室中形成的結(jié)構(gòu)存在多少差異。

幸虧有了從阿爾茨海默病患者腦部獲取的tau蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，研究人員現(xiàn)在能夠從原子水平研究異常蛋白質(zhì)纖維的行為方式。研究團隊說，對這些纏結(jié)的研究不僅僅使阿爾茨海默病的研究獲益。

LMB的神經(jīng)科學(xué)家MichelGoedert說：“對于tau的研究來說，這是重要的一步，但其意義遠不止于此。在對所有疾病的研究中，這是科學(xué)家們首次獲得人類大腦樣本的高解析度結(jié)構(gòu)。接下來的任務(wù)是利用這些信息研究神經(jīng)退行性疾病的機制。”

在科學(xué)家們進行進一步的研究之前，我們還不能斷定這項發(fā)現(xiàn)到底意味著什么，但是明確的是，這項成果是研究如何應(yīng)對有害蛋白質(zhì)團塊的轉(zhuǎn)折點，Ghetti認為這是最近四分之一個世紀中關(guān)于阿爾茨海默病研究的最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。

也就是說，可能還需要數(shù)年甚至數(shù)十年才可能會有新的治療方法，但至少我們已經(jīng)又向前邁進了一大步，而在此之前這是不可能的。

研究人員之一SjorsScheres說：“就像在黑夜中打槍一樣，你仍然可能打中某些東西，但是如果你知道異常蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的話，那么會打得更精準。我們很興奮，這項研究為這個研究領(lǐng)域開辟了新的紀元。”