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대반전! 알츠하이머병의 "살인자"는 실제로 뇌를 보호하고 독성 분자를 효과적으로 제거할 수 있습니다.

2024-09-08

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오른쪽알츠하이머병(ad)에는 두 가지 고전적인 병리학적 특징이 있는데, 그 중 하나는 환자의 뇌에 베타-아밀로이드 플라크가 과도하게 축적되는 것이고, 다른 하나는 타우 단백질에 의해 발생하는 신경 엉킴입니다. 이 때문에 타우 단백질은 종종 ad 발병을 촉진하는 "살인자"로 식별됩니다.

그러나 반면에 타우 단백질 자체는 뉴런 기능에 필수적입니다. 예를 들어 뉴런은 중요한 분자를 운반하기 위해 미세소관 시스템에 크게 의존합니다.타우 단백질은 미세소관을 안정화시키는 역할을 합니다.. 단지 타우 단백질이 비정상적으로 인산화되어 계속해서 응집되어 원섬유 엉킴을 형성할 때 뉴런은 "정크" 단백질의 이 부분을 제거할 수 없으며 나쁜 일이 발생합니다.

그러나 이것이 타우에 관한 전부는 아닙니다. 베일러 의과대학 휴고 벨(hugo belle) 교수는 오랫동안 뇌의 신경계 연구에 전념해 왔으며 최근 nature neuroscience에 발표된 연구에서 그와 그의 동료들은 다음과 같은 사실을 입증했습니다.타우 단백질은 규칙적인 미세소관 활동을 유지할 뿐만 아니라 ad 발생을 예방하는 핵심 구성 요소이기도 합니다. 타우 단백질은 신경교세포가 독성 지질을 제거하고 뉴런의 손상을 줄이는 데 효과적으로 도움을 줄 수 있습니다.


다양한 유형의 세포가 기능을 수행할 때 다음을 생성합니다.활성산소종(ros)과도한 ros는 산화 스트레스와 지질 과산화물과 같은 다양한 독성 분자의 생성을 유도할 수 있습니다. 매우 활동적인 신경계로서 신경 조직은 다량의 ros를 생성할 뿐만 아니라뉴런은 또한 높은 수준의 ros에 특히 민감합니다., 이러한 이유로 뇌에도 ros의 영향을 처리하기 위한 다양한 전략이 있습니다.

belle 교수는 뉴런이 ros에 직면한 후 생성된 과산화지질을 신경교세포로 운반하여 이러한 지질을 축적하고 지질 방울의 형태로 주변 환경으로부터 격리하며 심지어 이러한 지질을 소화하고 분해할 수도 있다는 것을 발견했습니다. 에너지 공급, 일석이조.

이미지 출처:123rf

다른 연구에서는 타우 단백질이 신경세포 또는 신경교세포 모델에서 과발현될 때 높은 수준의 ros가 관찰될 수 있음을 발견했습니다. 결과적으로, 증가된 ros는 제브라피시에서 타우 단백질 발현을 상향조절할 수도 있습니다. 그렇다면 타우 단백질과 ros 사이의 구체적인 균형 메커니즘은 무엇입니까?

새로운 연구의 실험에서 저자는 먼저 초파리의 망막에서 타우 단백질을 과발현하려고 시도했습니다. 이 영역의 신경교 세포도 ros의 영향을 받아 지질 방울을 형성합니다. 그러나 타우 단백질이 걷잡을 수 없이 점차 축적되면신경교세포의 형태는 ros에 더 민감할 뿐만 아니라 지질 방울을 형성하는 능력도 크게 약화됩니다.. 또한 초파리 뇌에 타우 단백질이 과도하게 축적되면 신경교세포의 지질 방울 형성 ​​능력을 방해할 수도 있습니다. 이것은 실제로 특별히 예상치 못한 일이 아닙니다.

▲타우 단백질 수치가 너무 높으면 신경교세포의 지질 방울 형성 ​​능력이 손상됩니다.(이미지 출처: 참고문헌 [1])


그 후, 저자들은 반대 방향으로 나아가서 타우 단백질이 부족한 추가 초파리를 만들었습니다. 그러나 이 파리의 성능은 그다지 좋지 않았으며 신경교 세포는 과산화된 지질을 수집하고 지질 방울을 정상적으로 형성할 수 없었습니다. 동시에 파리는 신경퇴행성 변화, 특히 운동 능력에 명백한 결함을 보였습니다.

이런 상황이 발생한 이유는,타우 단백질은 신경교세포 지질 방울 형성에 필수적입니다., 이는 지질 대사를 조절할 뿐만 아니라 신경교세포가 ros에 더 잘 대처하도록 도와줍니다. 이는 또한 타우 단백질이 새로운 신경 보호 효과를 가지고 있음을 보여줍니다. 동시에 타우 단백질이 너무 많거나 너무 적으면 보호 효과를 잃게 됩니다.

belle 교수는 타우 단백질이 신경퇴행성 질환에서 "나쁜 놈" 역할을 하는 것으로 종종 간주되지만, 새로운 연구에 따르면 적어도 신경교세포에서는 확실히 "좋은 놈"이라는 사실이 밝혀졌습니다. 건강한 뇌와 신경 질환에서 단백질의 역할을 이해합니다.

알츠하이머병(ad)은 인류가 직면한 주요 의학적 문제 중 하나입니다. 2050년에는 전 세계적으로 알츠하이머병 환자 수가 현재 수준의 3배로 늘어날 수 있습니다.
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