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透過刪除小鼠中的 Tau 蛋白來減緩認知衰退並改善粒線體功能

透過刪除小鼠中的 Tau 蛋白來減緩認知衰退並改善粒線體功能
  • 刪除 tau 蛋白可以改善正常老化小鼠的認知能力和粒線體功能。

  • Tau 蛋白的累積在阿茲海默症的發展中起著至關重要的作用。

  • 在這項研究中,Tau 蛋白的缺失減少了氧化損傷,增加了 ATP 的產生,並降低了粒線體的通透性。

以下評論由 Reason 在 FightAging.org 上發布:

Tau 蛋白與阿茲海默症和其他 tau 蛋白疾病有關。 它是體內少數能夠自然改變的蛋白質之一,從而促進蛋白質聚集成對細胞有毒的固體沉積物。 Tau 在神經細胞中高度表達,有助於細胞微管網絡的功能。 它還在神經細胞特有的其他過程中發揮作用,例如突觸傳遞。 缺乏 tau 蛋白的小鼠表現出胰島素代謝和行為調節的問題。 這並不妨礙探索降低 tau 蛋白質水平作為治療阿茲海默症的基礎療法。 在這項工作的過程中,研究人員發現 tau 蛋白會影響粒線體功能,這是老化和年齡相關疾病科學中的另一個熱門話題。

這項研究(摘錄)於 2021 年 2 月發表在《神經科學前沿》: 

老化是一個不可逆的過程,也是阿茲海默症 (AD) 等神經退化性疾病發展的主要危險因子。 粒線體損傷是一個產生氧化傷害和 ATP 缺乏的過程; 這兩個因素對於正常老化和 AD 期間表現出的記憶力下降都很重要。 Tau 是一種微管相關蛋白,對神經元的形態和生理有強烈影響。 在 AD 中,tau 蛋白會發生翻譯後修飾,這可能在疾病的發生和進展中發揮相關作用。 此外,這些異常形式的 tau 蛋白可能在生理老化過程中出現,這可能與該階段出現的記憶障礙有關。

我們先前已證明,tau 蛋白消融可以改善年輕野生型小鼠的粒線體功能和認知能力。 然而,tau 在老化過程中可能對 AD 的發展有何貢獻尚不清楚。 在這裡,我們發現 tau 蛋白缺失可以預防認知障礙並改善正常老化過程中的粒線體功能,氧化損傷減少和 ATP 生成增加表明這一點。 值得注意的是,我們觀察到老年 tau-/- 小鼠中親環蛋白-D (CypD) 水平下降,導致鈣緩衝增加和粒線體通透性轉換孔 (mPTP) 開放減少。

MPTP 是一種粒線體結構,其開放依賴 CypD 表達,新的證據表明這可能在 AD 期間的神經退化過程中發揮重要作用。 相較之下,老年 tau-/- 小鼠海馬 CypD 過度表現會損害粒線體功能,表現為 ATP 缺乏、mPTP 開放增加和記憶喪失; 所有效應均在 AD 病理學中觀察到。 我們的結果表明,tau 蛋白的缺失可以透過 CypD 依賴性機制維持粒線體功能並減少 mPTP 開放,從而預防與年齡相關的認知障礙。 這些發現是新穎的,代表了關於 tau 蛋白如何導致大腦老化和 AD 過程中認知和粒線體衰竭的研究取得了重要進展。



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