在利用五個死於阿爾茨海默病的人的大腦組織展開的一項“逆向工程”研究中，約翰-霍普金斯醫學院的研究人員稱，他們發現一種特殊的糖分子可能在阿爾茨海默病的發展中發揮重要作用。科學家們表示，如果這一發現被進一步的研究所證實，這種被稱為聚醣的分子可以作為早期診斷測試、治療、甚至可能預防阿爾茨海默病的新目標。

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據悉，這項研究已於最近發表在《Journal of Biological Chemistry》上。

在美國，阿爾茨海默氏病是最常見的癡呆症形式。據估計有580萬美國人受到影響，當大腦中的神經細胞因被稱為澱粉樣蛋白和tau蛋白的有害形式堆積而死亡時，這種漸進性疾病就會發生。

清理這些致病形式的澱粉樣蛋白和tau蛋白是大腦免疫細胞–被稱為小膠質細胞–的工作。早期的研究發現，當清理工作受損時，阿爾茨海默病更有可能發生。在一些人中，這是由小膠質細胞上一種叫做CD33的受體過多引起的。

約翰-霍普金斯大學醫學院John Jacob Abel藥理學教授、領導這項研究的實驗室主任Ronald Schnaar博士指出：“受體本身並不活躍，需要有東西跟它們連接，以阻止小膠質細胞清理大腦中的這些有毒蛋白質。”

研究人員過去的研究表明，對於CD33來說，這些“連接器”分子是特殊的醣類。科學家們稱之為聚醣，這些分子由專門的蛋白質在細胞內游走，幫助它們找到合適的受體。蛋白質-聚醣的組合被稱為糖蛋白。

為了找出哪種特定的糖蛋白跟CD33相連，Schnaar的研究小組從約翰霍普金斯大學阿爾茨海默病研究中心獲得了五個死於阿爾茨海默病的人和五個死於其他原因的人的腦組織。結果顯示，在他們從腦組織中收集的數千種糖蛋白中，只有一種跟CD33相連。

為了確定這種神秘的糖蛋白，研究人員首先需要將它跟其他大腦糖蛋白分開。由於它是大腦中唯一一個連接到CD33的糖蛋白，他們利用這一特點來“捕捉”它並將其分開。

醣類是由影響分子相互作用的各種糖塊組成。這種糖可以通過其組成部分來識別。研究人員使用化學工具一步一步地解構醣類並列出了其構建塊的身份和順序。研究人員將糖蛋白的醣類部分確定為硫酸矽脂化角蛋白。

然後，研究人員通過使用質譜確定蛋白質成分的“指紋”來確定其身份，質譜則可以識別蛋白質的構建塊。通過將蛋白質的分子構成跟已知蛋白質結構的數據庫進行比較，研究小組得出結論，糖蛋白的蛋白質部分是受體酪氨酸磷酸酶(RPTP)Zeta。

研究人員將組合的糖蛋白結構命名為RPTP zeta S3L。

該小組以前曾在一種控制氣道過敏反應的蛋白質上發現了相同的醣類“簽名”，並且破壞這種醣類會抑制小鼠的過敏反應。

Schnaar實驗室的博士後、該研究的第一作者Anabel Gonzalez-Gil Alvarenga博士表示：“我們懷疑RPTP zeta上攜帶的聚醣特徵可能在通過CD33使小膠質細胞失活方面具有類似的作用。”

而進一步的實驗顯示，五個死於阿爾茨海默病的人的腦組織中，RPTP zeta S3L的數量是沒有患病的捐贈者的兩倍以上。這意味著這種糖蛋白可能比健康的大腦連接更多的CD33受體，進而限制了大腦清理有害蛋白質的能力。

Gonzalez-Gil表示：“識別這種獨特的糖蛋白為尋找新的藥物目標和可能的阿爾茨海默病早期診斷提供了一個步驟。”

接下來，研究人員計劃進一步研究RPTP zeta S3L的結構以確定其附著的醣類如何使糖蛋白具有與CD33相互作用的獨特能力。