《细胞》:为啥女性更容易患阿尔茨海默病?一个基因差异或是关键
阿尔茨海默病(AD)是老年人中最常见的神经退行性疾病,伴随认知障碍、记忆失衡和行为异常等症状。据世界卫生组织估计,全球至少有5000万人患有阿尔茨海默病。相比之下,女性比男性更容易受到这种疾病的影响,女性得病的可能性几乎是男性的2倍。
为什么阿尔茨海默病对女性更不友好?如果可以找到背后的原因,那么就有可能找到更好的办法保护女性,减轻疾病负担。
针对这些问题,顶尖学术期刊《细胞》新发表的一篇论文发现,X染色体上的一个基因或许可以解释阿尔茨海默病的性别差异。而我们知道,X染色体正是决定性别的两条染色体中的一条。更重要的是,进一步靶向这个基因产生的蛋白质——泛素特异性肽酶11(USP11),有望开发新的药物治疗阿尔茨海默病。
在这篇研究中,美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University)的研究人员发现,无论是雌性小鼠还是女性的脑组织,USP11酶的表达量都比相应的雄性更高。而这种增加可能导致病理性tau蛋白在神经细胞内发生聚集,最终伤害神经细胞,这正是阿尔茨海默病的典型病理现象。
▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])
具体来说,细胞要消除多余的tau蛋白,需要在tau蛋白上添加一种称为泛素的化学标签,而USP酶系统可以调节泛素标签的添加或删除。通过体外细胞实验和小鼠实验,研究人员表明,消除USP11或降低其活性,会显著降低细胞内的tau蛋白水平;相反,USP11催化活性增加,增强了不溶性tau蛋白聚集。
研究人员利用脑中表达病理tau蛋白的小鼠模型模拟阿尔茨海默病的发展,发现消除USP11,能够减少雌性小鼠大脑中的tau蛋白积累,而这一变化也进一步保护雌性小鼠减轻认知障碍的影响。
尽管小鼠模型可能无法完全复现人类脑中看到的tau蛋白病理变化,但研究人员还发现,在女性阿尔茨海默病患者大脑中,USP11的强度与tau蛋白病理呈现显著正相关。这一相关性高于在男性中。这些结果表明,USP11酶在女性中过度活化导致女性在阿尔茨海默病中对tau蛋白病理的易感性增加。
研究人员表示,理论上可以开发药物来抑制USP11酶的作用,这也将是后续研究的重点。“我们对这一发现感到特别兴奋,因为它为开发新的神经保护药物提供了基础,”研究负责人David Kang教授说,“这项研究也为识别其他X连锁因素设定了一个框架,这些因素可能会增加女性对其他tau蛋白病的易感性。”
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