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REST 蛋白能抗神经退化

摘要 : 哈佛大学医学院的研究人员研究发现,提升细胞压力会促使脑细胞产生一种能“避开”阿尔茨海默氏症和其他类型痴呆病的蛋白质。该研究给诊断和治疗此类疾病带来了新启示。相关文章发表于2014年3月19日的《Nature》杂志上。
Nature:脑升压会促进大脑产生一种蛋白质预防老年痴呆

高水平的REST有助于神经细胞的存活。

哈佛大学医学院的研究人员研究发现,提升细胞压力会促使脑细胞产生一种能“避开”阿尔茨海默氏症和其他类型痴呆病的蛋白质。该研究给诊断和治疗此类疾病带来了新启示。相关文章发表于2014年3月19日的《Nature》杂志上。

想不受痴呆症的困扰吗?那就给细胞“施压”吧。这是一项新研究得出的结论。研究发现,提升细胞压力会促使脑细胞产生一种能“避开”阿尔茨海默氏症和其他类型痴呆病的蛋白质。该研究给诊断和治疗此类疾病带来了新启示。

未参与该研究的美国麻省理工学院神经学家Li-Huei Tsai说:“该研究令我印象深刻。新发现有助于我们解释为什么有些人更容易患上阿尔茨海默氏症。”

阿尔茨海默氏症表现为记忆和认知能力的逐步丧失,全世界约有4440万人饱受此病困扰,且大多数患者为65岁以上的老人。大脑中某种蛋白质的积累是阿尔茨海默氏症的病因之一。但科学家尚不清楚确切的发病机理。这是因为一些没有痴呆症状的老年人大脑中也出现β淀粉样蛋白和τ蛋白的块状分布——这种现象通常只出现在阿尔茨海默氏症患者的大脑中。

新研究着眼于一种能打开和关闭基因的蛋白质——抑制元素1-沉默转录因子(REST)。通过控制某种基因的活动,REST在胎儿大脑发育过程中发挥了至关重要的作用。科学家认为,成年人大脑中缺乏这种重要的蛋白质。波士顿市哈佛大学医学院神经学家Bruce Yankner观察了所有随着年龄增长发生变化的大脑中的基因和蛋白质,他发现当30岁后,REST开始再次增加。他和同事分离出人类和小鼠的脑细胞,探究REST水平发生变化的原因及其产生的影响。

从免疫反应到蛋白质积累,任何形式的细胞应激反应都会引起大脑中REST的增长。Yankner表示,随着年龄增长,这种压力因素愈发明显。当Yankner的团队对死于阿尔茨海默氏症的老人进行尸检时,他们发现,其大脑蛋白质水平是同年龄正常人大脑蛋白质水平的约1/3。研究人员将该结果在线发表于近日的《自然》杂志上。Yankner说,和正常人相比,阿尔茨海默氏症患者大脑中REST提供的保护作用明显减弱。

原文摘要:

REST and stress resistance in ageing and Alzheimer’s disease

Tao Lu Liviu Aron Joseph Zullo Ying Pan Haeyoung Kim Yiwen Chen Tun-Hsiang YangHyun-Min Kim Derek Drake X. Shirley Liu David A. Bennett Monica P. Colaiácovo Bruce A. Yankner

Human neurons are functional over an entire lifetime, yet the mechanisms that preserve function and protect against neurodegeneration during ageing are unknown. Here we show that induction of the repressor element 1-silencing transcr-ption factor (REST; also known as neuron-restrictive silencer factor, NRSF) is a universal feature of normal ageing in human cortical and hippocampal neurons. REST is lost, however, in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease. Chromatin immunoprecipitation with deep sequencing and expressi0nanalysis show that REST represses genes that promote cell death and Alzheimer’s disease pathology, and induces the expressi0n of stress response genes. Moreover, REST potently protects neurons from oxidative stress and amyloid β-protein toxicity, and conditional deletion of REST in the mouse brain leads to age-related neurodegeneration. A functional orthologue of REST, Caenorhabditis elegans SPR-4, also protects against oxidative stress and amyloid β-protein toxicity. During normal ageing, REST is induced in part by cell non-autonomous Wnt signalling. However, in Alzheimer’s disease, frontotemporal dementia and dementia with Lewy bodies, REST is lost from the nucleus and appears in autophagosomes together with pathological misfolded proteins. Finally, REST levels during ageing are closely correlated with cognitive preservation and longevity. Thus, the activation state of REST may distinguish neuroprotection from neurodegeneration in the ageing brain.

对应Nature杂志: 2014年3月27日Nature杂志精选

来源: 中国科学报 浏览次数:70

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