总结

  • 2-微球蛋白(简写为B2M)是一种免疫蛋白,也是主要组织相容性复合体I(MHC I)的主要成分,在哺乳动物中参与抗原呈递和T细胞活化。 B2M也Ligthing News可从复合体中脱离,以游离形式存在。 研究发表在《自然神经科学》上[1]。

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  • 厦门大学医学院神经科学研究所, 自然神经科学, 2023年3月, 唐氏综合征患者脑, 51%

评价和解读

  • 探索数字媒体不断发展的领域,这篇文章全面概述了在线沟通的当前趋势。作者对数字媒体对社会影响的敏锐洞察使其成为任何在数字世界中航行的人的引人入胜之作。

正文

阿尔茨海默病(AD)的主要病理标志为大脑内淀粉样斑块和神经纤维缠结。在过去的几十年中,大家普遍对淀粉样斑块的主要成分-淀粉样蛋白(A)的研究更感兴趣,对其致病机制和治疗方法也进行了大量探讨。但遗憾的是,以A为目标的治疗药物失败率极高,这不得不让科学家们有些泄气。

2-微球蛋白(简写为B2M)是一种免疫蛋白,也是主要组织相容性复合体I(MHC I)的主要成分,在哺乳动物中参与抗原呈递和T细胞活化。B2M也Ligthing News可从复合体中脱离,以游离形式存在。

2023年3月,厦门大学医学院神经科学研究所王鑫团队在《细胞》上发表的一篇文章发现,B2M能穿透血脑屏障,进入中枢神经系统,通过抑制N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体,损害突触功能,并指出这可能是多种认知障碍疾病共同的病理机制。

作为一个免疫因子,B2M本身也是一个淀粉样蛋白,可在特定病理条件下会发生聚集,并沉积在肾脏、骨骼等处。但截至目前B2M是否会在AD患者大脑中沉积还不清楚。

时隔3个月,王鑫团队再次发文,他们发现B2M是继A以外的另一个AD病理因子。在AD患者脑组织中,B2M能与A结合,进一步加重神经细胞毒性,此外,通过靶向敲除B2M或阻断其与A的结合,能显著改善AD小鼠的认知功能。

研究发表在《自然神经科学》上[1]

论文首页截图

最初,王鑫团队是在唐氏综合征患者脑中观察到B2M沉积的现象。鉴于唐氏综合征患者在40岁以后会出现和AD患者一样的症状,因此,王鑫团队猜想AD患者脑中会不会同样存在B2M沉积。

为了验证这一猜想,研究人员检测了AD患者大脑皮质中B2M蛋白的表达,并观察到与健康对照组相比,AD患者大脑中的B2M表达确实升高了。此外,研究团队检测了已故AD患者脑组织中A42和B2M水平,结果发现两者呈正相关。在AD小鼠模型中,研究人员发现B2M水平会随小鼠的年龄增加而增加。

B2M表达升高

在AD患者和AD小鼠大脑的淀粉样斑块中,研究人员观察到A和B2M均为阳性的斑块分别占总斑块数的87.51%和84.42%。它们共同聚集在淀粉样斑块的核心区域。

为了确定B2M水平增加对淀粉样斑块沉积的影响,研究人员使用腺相关病毒(AAV)给AD小鼠递送B2M。

结果发现,B2M过表达增加了淀粉样斑块的数量和病理的扩散程度。这一现象在注射纯化B2M蛋白后的AD小鼠海马体内得到了验证。

接下来,研究人员又构建了B2M基因敲除小鼠,来观察B2M敲除对淀粉样斑块沉积的影响,结果发现,B2M敲除不仅显著减少了小鼠大脑中的淀粉样沉积,还减少了可溶性和不可溶性A42的水平。

更重要的是,B2M基因敲除逆转了AD小鼠海马CA1和DG区域的树突棘丧失。此外,AD小鼠认知功能也得到了改善,具体表现为,在水迷宫中,B2M敲除小鼠的空间记忆力得到了恢复。同样地,研究人员通过注射反义寡核苷酸(ASO)来靶向B2M,同样观察到AD小鼠认知功能的改善。

B2M敲除改善AD小鼠认知功能

在既往研究中,研究人员发现,在存在AD相关病理条件下,外周血中B2M水平有所增加,而且,B2M还具备穿透血脑屏障的能力。基于这些结果,研究人员提出合理假设,若能清除外周血中的B2M,或许就可以改善AD相关病理。

于是研究人员利用共生试验,获得了B2M的抗体,并发现静脉注射抗体可显著改善AD小鼠的学习和记忆能力。

最后,通过测定蛋白结合常数,研究人员发现无论是单体还是寡聚化的A均与B2M有着较高的亲和力,其中寡聚化A亲和力更强,这也让B2M能与A形成致密的纤维结构,即有着强神经毒性的B2M-A共聚物。

进一步,研究人员筛选出了一个可以抑制B2M-A毒性共聚物的多肽P3,注射P3多肽可以显著减轻AD小鼠脑内淀粉样病理,逆转AD小鼠突触和认知功能缺陷。

注射P3多肽可以显著减轻AD小鼠脑内淀粉样病理

总的来说,该研究提出了一个可以穿透血脑屏障的AD的治疗新靶点。该团队表示,淀粉样蛋白产生神经毒性不再是A的“独角戏”,而是A和B2M的“双人舞”!

参考文献:

[1]Zhao, Y., Zheng, Q., Hong, Y.et al.2-Microglobulin coaggregatesLigthing News with A and contributes to amyloid patblog.byteway.nethology and cognitive deficits in Alzheimer’s disease model mice.Nat Neurosci26, 1170–1184 (2023).

来自:奇点神思

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