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2021年1月20日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,，一篇刊登在國(guó)際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上題為“Hydrogen sulfide is neuroprotective in Alzheimer's disease by sulfhydrating GSK3β and inhibiting Tau hyperphosphorylation”的研究報(bào)告中，來自英國(guó)?？巳卮髮W(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過研究發(fā)現(xiàn),，硫化氫（hydrogen sulfide）或能幫助有效預(yù)防阿爾茲海默病的發(fā)生。
圖片來源：public domain 硫化氫的典型特征是有毒,、具有腐蝕性且散發(fā)著臭雞蛋的氣味,，其“臭名”可能很快就會(huì)得到改善了，在對(duì)小鼠進(jìn)行研究后,，研究人員發(fā)現(xiàn),，硫化氫的惡臭氣味或有助于保護(hù)機(jī)體大腦細(xì)胞，從而使個(gè)體免于阿爾茲海默病的發(fā)生,，這種生化反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)或有望幫助研究人員開發(fā)新型藥物來抵御神經(jīng)變性疾病的發(fā)生,。 研究者Bindu Paul說道，我們的最新研究結(jié)果利用硫化氫和細(xì)胞內(nèi)的其它氣體分子,，將機(jī)體衰老,、神經(jīng)退化好細(xì)胞信號(hào)牢牢聯(lián)系在了一起；正常情況下人體會(huì)產(chǎn)生少量的硫化氫來幫助調(diào)節(jié)機(jī)體中從細(xì)胞代謝到擴(kuò)張血管等多種全身性功能,，氣體是主要的細(xì)胞信使分子,，其對(duì)于大腦健康尤為重要，然而,，與傳統(tǒng)神經(jīng)遞質(zhì)不同的是,，氣體并不會(huì)在囊泡中進(jìn)行儲(chǔ)存，其會(huì)通過不同的機(jī)制快速促進(jìn)細(xì)胞的信號(hào)傳遞來發(fā)揮作用,。以硫化氫為例,，其需要通過一種化學(xué)硫化的作用來修飾靶向蛋白質(zhì),，從而調(diào)節(jié)其活性。 此前研究中,，研究人員利用一種新方法揭示,，大腦中硫水合（sulfhydration）的水平會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而下降，這種趨勢(shì)在阿爾茲海默病患者大腦中會(huì)被放大,；文章中,，研究人員使用了相同的方法證實(shí)了在阿爾茲海默病患者的大腦中硫水合作用的水平確實(shí)會(huì)下降。當(dāng)前研究中,，研究人員通過對(duì)遺傳工程化修飾模擬人類阿爾茲海默病的小鼠模型進(jìn)行研究,，他們給小鼠注射了名為NaGYY的攜帶硫化氫的化合物，這種化合物能夠緩慢釋放“乘客”硫化氫分子,，同時(shí)能在機(jī)體中“旅行”,；隨后研究人員在為期12周時(shí)間里檢測(cè)了小鼠記憶和運(yùn)動(dòng)功能的改變情況。對(duì)小鼠的行為研究結(jié)果表明,，相比沒有注射化合物NaGYY的小鼠而言,，硫化氫能夠改善50%接受注射的小鼠機(jī)體的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能，接受注射的小鼠同時(shí)還能更好地記住平臺(tái)出口的位置,，并且要比未接受注射的小鼠（模擬阿爾茲海默?。└踊钴S一些。 研究者M(jìn)att Whiteman教授表示,，截至目前為止,，研究人員缺乏藥理學(xué)的工具來模擬機(jī)體如何緩慢地在細(xì)胞內(nèi)制造微量的硫化氫氣體；這項(xiàng)研究中研究人員使用的化合物就是這樣做的,，研究者發(fā)現(xiàn),，其能糾正大腦中硫化氫的水平，從而成功逆轉(zhuǎn)阿爾茲海默病的某些方面,。相關(guān)研究結(jié)果表明,，通過引入硫化氫或有望逆轉(zhuǎn)阿爾茲海默病患者的行為結(jié)局，但研究人員希望能夠通過研究揭示大腦如何對(duì)氣體分子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),。一系列生化實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了一種名為GSK3β（糖原合成酶β）的常見酶類或會(huì)發(fā)生改變,，在健康水平硫化氫存在的情況下，GSK3β通常能作為一種信號(hào)分子,，將化學(xué)標(biāo)志物添加到其它蛋白上并改變其功能,，然而研究人員觀察到，在沒有硫化氫的情況下,，GSK3β會(huì)被大腦中另外一種名為Tau蛋白過度吸引,。 當(dāng)GSK3β與Tau蛋白相互作用的話，Tau就會(huì)轉(zhuǎn)變成另外一種形式，在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)形成纏結(jié)并聚集,，隨著Tau不斷積累,，纏結(jié)的蛋白質(zhì)就會(huì)阻斷神經(jīng)細(xì)胞之間的交流，從而最終促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞死亡,，最終就會(huì)導(dǎo)致機(jī)體認(rèn)知功能,、記憶和運(yùn)動(dòng)功能的退化及最終的喪失，而這往往是阿爾茲海默病的主要特征,。 最后研究者Daniel Giovinazzo表示,，理解這一系列事件發(fā)生的機(jī)制對(duì)于設(shè)計(jì)能夠阻斷諸如天然硫化氫那樣的相互作用非常重要；下一步研究人員計(jì)劃通過聯(lián)合研究來闡明硫基基團(tuán)如何與GSK3β以及參與其他細(xì)胞和器官系統(tǒng)阿爾茲海默病病理學(xué)改變的蛋白發(fā)生相互作用,，同時(shí)研究人員還計(jì)劃分析這種新型的硫化氫遞送分子是否能作為下一步研究的重點(diǎn)。（生物谷Bioon.com） 參考資料： Daniel Giovinazzo, Biljana Bursac, Juan I. Sbodio, et al. Hydrogen sulfide is neuroprotective in Alzheimer's disease by sulfhydrating GSK3β and inhibiting Tau hyperphosphorylation, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI:10.1073/pnas.2017225118 Hydrogen sulfide could guard against Alzheimer's disease by University of Exeter |
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