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News from UC Davis Health System

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NEWS | June 27, 2013

加州大学戴维斯分校的科研人员发现了第二种淀粉样蛋白可能在阿兹海默病中起作用

(SACRAMENTO, Calif.)

美国加州大学戴维斯分校阿兹海默病中心的科研人员进行的一项研究发现,与胰岛素一起分泌的一种蛋白通过血流运动,并且在2型糖尿病和痴呆患者的大脑中积累,其方式和与阿兹海默病有关联的β淀粉样蛋白斑一样。

Amylin molecule Amylin molecule

该研究首次在阿兹海默病患者大脑中发现了这种被称为胰淀素的蛋白的沉积,还发现了胰淀素与β淀粉样蛋白斑的联合沉积,这提示胰淀素是第二种淀粉样蛋白,而且也是与年龄有关的痴呆和阿兹海默病的一种新的生物标记。

“长期以来我们就知道糖尿病能损伤大脑,关于为什么会出现这种情况有很多推测,但是迄今为止还没有决定性的证据,”美国加州大学戴维斯分校阿兹海默病中心主任Charles DeCarli说。

“这项研究是首次提供了清晰的证据表明胰淀素本身会进入大脑,并且它形成的斑块就像被认为造成了阿兹海默病的β淀粉样蛋白形成的那样,” DeCarli说。“事实上,胰淀素看上去就像β淀粉样蛋白,它们都能相互作用。这就是我们把它称为阿兹海默病的第二种淀粉样蛋白的原因。”

题为《胰淀素在大脑的沉积:阿兹海默病的第二种淀粉样蛋白?》的论文今天在线发表在了《神经病学年鉴》(Annals of Neurology)上。

2型糖尿病是一种慢性代谢疾病,它能增加脑血管疾病和痴呆的风险,在临床可见的糖尿病出现之前,这种风险会发展数年。在肥胖和胰岛素抵抗的人群中间,它的发病率要更高。

胰淀素——即胰岛淀粉样多肽——是一种由胰腺产生的激素,它随着胰岛素在血流中循环,通过减缓胃排空、促进饱食度并防止餐后血糖水平骤增从而在血糖调节方面起到了一个关键的作用。它在胰腺的沉积是2型糖尿病的一个标志。

当过度分泌的时候,一些蛋白质有更高的相互粘附的倾向,形成小的聚集体,称为低聚体、原纤维和淀粉样蛋白。这些类型的蛋白质被称为淀粉样的,包括胰淀素和β淀粉样蛋白。有大约28种淀粉样蛋白,它们都与疾病有关联。

该研究检查了来自3个群体的人的大脑组织,这三个群体分别是同时患有糖尿病和脑血管病或阿兹海默病造成的痴呆的人群、患有阿兹海默病但是没有糖尿病的人群,以及作为对照组的年龄匹配的健康人。

这项研究在患有痴呆的糖尿病病人的灰质中以及他们的脑血管壁上发现了大量的胰淀素沉积,这提示胰淀素从血液循环流入大脑。令人吃惊的是,这组科研人员也在此前一直没有被诊断出患糖尿病的阿兹海默病病人的脑组织中发现了胰淀素;他们假定这些人可能此前没有被诊断出胰岛素抵抗。他们没有在健康对照组个体的大脑中发现胰淀素沉积。

 “我们发现患痴呆的人们的大脑的胰淀素沉积既独立于β淀粉样蛋白,又位于β淀粉样蛋白的附近,后者被怀疑是阿兹海默病的病因,”加州大学戴维斯分校药理系的驻校助理教授Florin Despa说。“它既存在于大脑的血管壁内,也会在远离血管的区域出现。”

“它在大脑中积累,而我们发现了有迹象表明胰淀素类似于β淀粉样蛋白,正在杀死神经元,”他继续说。“而这可能就是‘究竟是什么让肥胖和2型糖尿病病人更容易出现痴呆’这一问题的答案。”

这组科研人员在Despa和他的同事发现胰淀素在血管以及心肌中积累之后开始了这项研究。根据这一证据,他提出了一项假说,即同样的情况可能在大脑中发生。为了检验这一假说,他从加州大学戴维斯分校阿兹海默病中心得到了一个试验性科研资助。

研究人员使用来自捐献给美国加州大学戴维斯分校阿兹海默病中心的65岁以上个体的大脑组织进行了这项研究,其中有15名同时患阿兹海默病和2型糖尿病的病人、14名没有糖尿病的阿兹海默病病人,以及13名健康的对照人员。 使用了包括蛋白质印迹、免疫组织化学和ELISA(酶联免疫吸附试验)等一系列的测试从而测试胰淀素在大脑颞叶样本中的积累。

与健康的大脑相比,渗入胰淀素的大脑表现出了空隙空间增加、组织内空腔、海棉质,以及胰淀素积累地点周围血管弯曲。

Despa说这项发现可能为药物开发提供一个治疗靶标,或者通过增加肾脏的胰淀素清除率,或者通过减少它在糖尿病病人体内的低聚反应率和沉积率从而治疗病人。

“如果我们对前糖尿病——这是一种促进胰淀素分泌增加的病——的治疗有好办法,我们就可能减少包括阿兹海默病和痴呆等并发症的风险,”Despa说。

该研究的其他作者包括Kaleena Jackson、Gustavo A. Barisone、Elva Diaz 和Lee-Way Jin,他们都来自美国加州大学戴维斯分校。

该研究受到了来自美国国家科学基金会资助CBET 1133339 (F.D.)、美国糖尿病协会资助1-13-IN-70 (F.D.)、美国加州大学戴维斯分校阿兹海默病试验项目(F.D.)、美国国立衰老研究所奖金资金P30AG010129 (C.D.),以及美国加州大学戴维斯分校卫生系统的一个展望资助CBET 1133339 (F.D.)的支持。

美国加州大学戴维斯分校阿兹海默病中心是美国国立卫生研究院国立衰老研究所指定的仅有的29所科研中心之一。该中心的目标是把科研进展转化成对病人的改良的诊断和治疗方法,同时把重点放在找到预防或治愈阿兹海默病的方法的长期目标上。该中心也受到了加利福尼亚州的资助,它让科研人员能够对一个独特的多样化人群开展关于该病的研究。欲获取更多信息,请访问alzheimer.ucdavis.edu。

美国加州大学戴维斯分校阿兹海默病中心是美国国立卫生研究院国立衰老研究所指定的仅有的29所科研中心之一。该中心的目标是把科研进展转化成对病人的改良的诊断和治疗方法,同时把重点放在找到预防或治愈阿兹海默病的方法的长期目标上。该中心也受到了加利福尼亚州的资助,它让科研人员能够对一个独特的多样化人群开展关于该病的研究。欲获取更多信息,请访问alzheimer.ucdavis.edu。