神经退行性疾病技术描述神经退行性疾病的标志之一是,突触与神经元之间的信息传播有关,在疾病进展过程中恶化。塔拉·特雷西(Tara Tracy)博士在巴克研究所(Buck Institute)的实验室确定了位于大脑突触的蛋白质,该蛋白质在此过程中发生了变化。该蛋白质称为kibra,称其为肾脏和大脑。证明了在阿尔茨海默氏病小鼠模型中恢复kibra的功能,恢复了老年小鼠的记忆,但雄鹿研究人员创建了合成的kibra肽,可以用作治疗记忆和认知能力下降的治疗方法。这些新型肽已经在小鼠陶氏病模型(发生在阿尔茨海默氏病以及其他神经退行性疾病)中进行了测试。我们的kibra肽能够恢复该小鼠模型中的记忆和可塑性,表明尽管存在有毒的tau蛋白,但突触恢复还是可能的。应用新型肽治疗剂用于治疗
摘要 肾脏和脑表达蛋白(KIBRA)rs17070145 与工作记忆功能和认知过程相关。然而,这些关联的神经机制尚不完全清楚。本研究旨在通过扩散峰度成像(DKI)和静息态功能磁共振成像(fMRI)探索 163 名青年人 KIBRA 多态性对脑微结构和血氧水平依赖性(BOLD)波动的影响。我们还调查了成像改变是否介导了 KIBRA 基因与工作记忆表现之间的关联。基于体素的DKI数据分析表明,与KIBRA TT纯合子相比,KIBRA C等位基因携带者的轴向扩散率(AD)、径向扩散率(RD)和平均扩散率(MD)增加,而各向异性分数(FA)、平均峰度(MK)和径向峰度(RK)降低,主要涉及前额叶、左侧楔前叶和左侧顶上叶白质。同时,与KIBRA TT纯合子相比,KIBRA C等位基因携带者的左侧楔前叶低频波动幅度(ALFF)降低。中介分析显示,左侧楔前叶的DKI指标(MK和RK)介导了KIBRA多态性对工作记忆表现的影响。此外,左侧楔前叶的MK和RK与同一脑区的ALFF呈正相关。这些发现表明,异常的 DKI 参数可能提供一条基因-大脑-行为通路,其中 KIBRA rs17070145 通过调节左楔前叶的大脑微结构来影响工作记忆。这表明 DKI 可能提供额外的生物学信息,并揭示有关 KIBRA 多态性的神经机制的新见解。
Tracy 实验室 Tracy 实验室专注于研究突触如何出现功能障碍,从而导致衰老和阿尔茨海默病期间的认知能力下降。该实验室整合了多种方法,包括电生理学、成像、小鼠模型、人类诱导多能干细胞 (iPSC) 衍生的神经元和蛋白质组学,以研究突触病理生理学和记忆障碍背后的分子机制。Tracy 实验室正在进行的三个项目如下所述:项目 1:突触可塑性,即活动依赖性的突触强度变化,被认为是一种使大脑能够编码新记忆的关键机制。可塑性诱导后突触的强化需要神经元树突中的局部蛋白质合成。我们正在使用人类 iPSC 衍生的神经元来研究突触可塑性启动树突局部蛋白质合成的机制,以及这些机制如何在表达阿尔茨海默病和相关痴呆症中发现的致病性 tau 的神经元中被破坏。项目 #2:Tracy 实验室正在研究突触后蛋白肾/脑蛋白 (KIBRA),用于阿尔茨海默病和脑老化模型。患有阿尔茨海默病和严重痴呆症的成年人的大脑中 KIBRA 水平显著降低。我们目前正在测试如何将基于 KIBRA 的肽输送到大脑中,以恢复 tau 蛋白病小鼠模型中的认知功能和突触可塑性。Tracy 实验室还在探索老年小鼠的认知功能如何对 KIBRA 蛋白水平敏感。这项研究可以揭示认知功能在正常衰老过程中如何下降。项目 #3:阿尔茨海默病的认知下降与大脑中致病性 tau 水平的增加有关。致病性 tau 可导致疾病模型中的突触功能障碍和突触丢失,但毒性 tau 如何诱导突触逐渐功能下降尚不清楚。我们正在研究用致病性 tau 处理的 iPSC 衍生的人类神经元突触后蛋白质组的动态变化,以确定最终导致突触丢失的突触中的渐进分子机制。