淀粉样蛋白与三种主要疾病有关:患有阿尔茨海默氏病的Aβ,患有帕金森氏病的α-鼻核蛋白和2型糖尿病的氨基蛋白(又名IAPP)。这些淀粉样蛋白均形成可溶性低聚物,原纤维和跨膜离子通道。尽管已经确定了一些原纤维结构,但对毒性可溶性寡聚物和跨膜组件的结构的了解少得多。多态性是主要障碍。淀粉样蛋白组件是动态的。有时它们是无序的,形成组件的肽的数量通常会变化,即使它们的二级结构随时间和环境变化,而且通常同时存在多种形式。我们不知道哪些组件是至关重要的,哪些是致病性的。我们的团队试图通过开发突触核蛋白和β的原子尺度模型来填补这一空白。仅Aβ42同工型形成神经元中的离散通道。 GM1神经节剂增强了其毒性,这些神经节蛋白包括我们最新一代的β-桶模型。 我们的模型具有径向和通常的P2对称性,只有一个或两个肽构象。限制了可能的结构数量的约束。 它们与公认的β-桶结构理论一致,许多NMR,显微镜,生物物理和生化研究以及既定的分子建模原理和技术。 可行模型的数量很大,因为存在许多不同的组件。仅Aβ42同工型形成神经元中的离散通道。GM1神经节剂增强了其毒性,这些神经节蛋白包括我们最新一代的β-桶模型。我们的模型具有径向和通常的P2对称性,只有一个或两个肽构象。限制了可能的结构数量的约束。它们与公认的β-桶结构理论一致,许多NMR,显微镜,生物物理和生化研究以及既定的分子建模原理和技术。可行模型的数量很大,因为存在许多不同的组件。此外,我们正在建模Aβ42和α-突触核蛋白如何通过周围的突触传播过程中参与突触传播过程中融合孔的形成,并在周围的Snare Syn Aptotagmins施加膜张力并在复合物中进行复杂时大量扩展。
流行病学研究表明,暴露于有机氯农药二甲蛋白与帕金森氏病(PD)的风险增加有关。动物研究支持α-突触核蛋白预形的原纤维(α -Syn PFF)与成年雄性C57BL/6小鼠中的α-突触核蛋白预先形成的原纤维(α -Syn PFF)和MPTP模型之间的神经元易感性之间的联系。在先前的研究中,我们表明发育性二旋蛋白的暴露与与多巴胺能神经元发展和维持在12周大的基因内的DNA修饰的性别变化有关。在这里,我们使用捕获杂交 - 与自定义诱饵进行了捕获,以在多个时间点(出生,6周,12周和36周龄)询问先前鉴定基因的整个遗传基因座的DNA修饰。我们在每个时间点确定了对神经发育重要的途径的DNA修饰的变化,这在很大程度上与神经发育重要的途径相关,这可能与早期神经发育的关键步骤相关,多巴胺能神经元分化,突发发生,突触,突触可塑性和Glial-neuron相互作用。尽管大量的年龄特异性DNA修饰,但纵向分析确定了少数DMC,具有二杆蛋白诱导的表观遗传衰老的偏转。这些结果的性别特异性增加了证据表明,对与PD相关的暴露的性别针对性的反应可能在疾病中可能存在性别特定的差异。总体而言,这些数据支持这样的观念:发育性二甲蛋白的暴露会导致表观遗传模式的变化,这些模式在暴露期间持续存在并破坏关键的神经发育途径,从而影响包括PD在内的晚期生命疾病的风险。
DDT-BMQ-000157 2024 年 8 月 19 日 关键路径研究所 帕金森关键路径 收件人: Diane Stephenson,博士 执行董事 1840 E. River Rd. 图森,AZ 85718 亲爱的 Stephenson 博士: FDA 向帕金森关键路径联盟发出这封支持信,以鼓励进一步研究和使用人类脑脊液 (CSF) 样本中的 α-突触核蛋白 (α-syn) 种子扩增试验 (SAA),以提高针对由共同潜在生物学 α-syn 定义的神经退行性疾病的早期干预的临床试验的效率。过去十年的研究表明,大脑中神经元错误折叠蛋白的积累是许多神经退行性疾病的主要病理特征,包括帕金森病 (PD) 和路易体痴呆 (DLB)。在某些疾病中,这些蛋白质可以在临床症状出现前数年在体内检测到,并有可能在疾病的早期阶段提供更一致的潜在生物学识别。建议使用 α-突触核蛋白种子扩增试验作为易感性/风险生物标志物,以丰富 PD 和相关临床综合征的临床试验,这些临床试验的参与者在生物学上被定义为对病理标志蛋白突触核蛋白呈阳性。这组神经退行性疾病通常通过临床症状学诊断,但它们具有基于病理性 α-突触核蛋白存在的共同潜在生物学,可通过 α-突触核蛋白 SAA 在体内进行评估。最近,一个由国际专家和患者组织组成的团队开发了一种新的生物学定义和分期框架,用于以 α-突触核蛋白病理为特征的疾病。该框架,即神经元 α-突触核蛋白疾病综合分期系统 (NSD-ISS),提出了如何在治疗开发中使用生物标志物
帕金森氏病(PD)是一种常见且复杂的神经退行性疾病。虽然PD最常在老年人中观察到,但越来越多的假设表明,以一系列早期症状为标志的前阶段可能早在一个人的20年代就开始了(Darweesh等,2018; Fereshtehnejad等,2019,2019年)。研究了几个世纪,PD的标志性病理生理学涉及底粒神经元和纹状体中多巴胺的降低,以及含有α-类核蛋白(α -syn)聚集体的细胞内包含体的形成(Shahmoradian)聚集体(Shahmoradian et al。临床特征包括运动症状,表现为Bradykinesia,静止震颤,增加的肌肉张力和步态异常,以及非运动症状,例如嗅觉障碍,睡眠障碍,认知功能障碍,情绪异常,情绪异常,和自动功能障碍(Bloem et al bloem et al,20221)。自主功能障碍(AUTD)是PD中重要的非运动症状,其中包括胃肠道功能障碍,心血管功能障碍,尿功能障碍,热门功能障碍,瞳孔功能障碍,学生运动功能和性功能障碍(Chen等,2020; Pfeii; pfeii; er,er,er。据报道,有70%至80%的患者可以从胃肠道自主神经功能障碍(Perez-Pardo等,2017)中使用。此外,约有30-50%的患者经历了体位性低血压。心血管功能障碍显着影响患者的生活,从而导致极端的血压不稳定性,这不仅影响认知功能,而且削弱了他们进行日常活动的能力(Palma and Cortelli,2023; Palma等,2024)。此外,缓慢的胃
摘要在帕金森氏病中寻找可靠且易于获得的生物标志物正在接受越来越重的重点,以检测前阶段的神经变性并实施改良疾病的疗法。尽管需要非侵入性的生物标志物,但大多数研究都指向脑脊液或外围活检生物标志物,这需要侵入性收集程序。唾液代表了一种易于获得的生物流体,并且是分子生物标志物的令人难以置信的广泛来源。在本研究中,在介绍了寻找唾液的形态和生物学基础之后,以寻找帕金森氏病的生物标志物,我们系统地回顾了迄今为止在帕金森氏病患者的唾液中取得的结果。对PubMed和Scopus的全面文献搜索导致发现了289篇文章。筛选和排除后,得出了34个相关文章以进行系统的审查。Alpha-synuclein, the histopathological hallmark of Parkinson's disease, has been the most investigated Parkinson's disease biomarker in saliva, with oligomeric alpha- synuclein consistently found increased in Parkinson's disease patients in comparison to healthy controls, while conflicting results have been reported regarding the levels of total alpha-synuclein and phosphorylated alpha-synuclein, and few研究描述了帕金森氏病中寡聚α-突触核蛋白/总α-突触核蛋白比率增加。关键词:α-核蛋白;淀粉样蛋白β;自噬; DJ-1;神经变性;神经炎症;帕金森氏病;唾液生物标志物; tau除了α-突触核蛋白之外,在帕金森氏病患者的唾液中探索了针对不同分子途径的其他生物标志物:总tau,磷酸化的tau,淀粉样蛋白β1 - 42(病理蛋白质蛋白质聚集生物标记物); DJ-1,血红素 - 氧合酶-1,代谢产物(能量稳态生物标志物改变); maplc-3beta(异常的蛋白质生物标志物);皮质醇,肿瘤坏死因子-Alpha(炎症生物标志物); DNA甲基化,miRNA(DNA/RNA缺陷生物标志物);乙酰胆碱酯酶活性(突触和神经元网络功能障碍生物标志物);拉曼光谱,蛋白质组和咖啡因。尽管进行了一些研究,研究了针对帕金森氏病中与α-突触核蛋白不同的分子途径的生物标志物,但应考虑这些生物标志物在确定帕金森氏病在确定分子方差的潜在作用的研究中,在帕金森氏病中进行复制和观察。尽管在样本收集和加工中需要标准化,但基于唾液的生物标志物研究报告了令人鼓舞的结果,鉴于巨大的分子潜力以及唾液的非侵入性可及性,呼吁进行大规模的纵向研究和多中心评估。
帕金森病 (PD) 是一种无法治愈的进行性神经退行性疾病。临床表现以姿势不稳、静止性震颤和步态问题为特征,这是由于黑质致密部 A9 多巴胺能神经元逐渐丧失所致。创伤性脑损伤 (TBI) 被认为是几种神经退行性疾病的风险因素,但最有力的证据与 PD 的发展有关。轻度 TBI (mTBI) 是最常见的,其定义为意识丧失(如果有的话)极小,并且没有显著的可观察到的脑组织损伤。mTBI 导致美国退伍军人患 PD 的风险增加 56%,并且风险随着损伤的严重程度而增加。虽然越来越多的人体研究证据表明 TBI 与 PD 之间存在联系,但关于 TBI 是否会在弱势群体中促成 PD 病理或加速 PD 病理的基本问题仍未得到解答。几项有希望的研究指出,炎症、代谢失调和蛋白质积累是 TBI 启动或加速 PD 的潜在机制。淀粉样蛋白前体 (APP)、α-突触核蛋白 (α-syn)、高磷酸化 Tau 和 TAR DNA 结合蛋白 43 (TDP-43) 是 TBI 后上调的一些最常见蛋白质,也与 PD 密切相关。最近,在 TBI 后的小鼠脑中发现亮氨酸富集重复激酶 2 (LRRK2) 上调。Rab 蛋白的子集被确定为 LRRK2 的生物底物,LRRK2 也与晚发型 PD 密切相关。在 PD 和 TBI 模型中发现抑制 LRRK2 具有神经保护作用。本综述的目的是调查有关 TBI 和 PD 之间机制重叠的当前文献,特别关注炎症、代谢失调和上述蛋白质。本综述还将涵盖啮齿动物 TBI 模型的应用,以进一步加深我们对 TBI 和 PD 之间关系的了解。
摘要:阿尔茨海默氏病(AD)和帕金森氏病(PD)是全球最常见的神经退行性疾病之一。这些病理的常见标志是将淀粉样蛋白的错误折叠和随后聚集到可溶性低聚物和不溶性β-蛋白表蛋白蛋白质富的原纤维中,最终导致神经毒性和细胞死亡。经过一百年的研究,这是我们手中唯一可靠的组织病理学特征。由于AD和PD仅被诊断出神经元死亡并出现了第一个症状,因此目前不可能对这些疾病的早期发现。目前,尚无有效的药物,患者有症状和不确定的疗法。几个原因可能与缺乏有效的治疗治疗有关。最重要的因素之一是缺乏能够尽早检测的选择性探针,这是这些病理发作中涉及的最毒性淀粉样蛋白物种。在这方面,迫切需要能够检测和区分不同淀粉样蛋白聚集体的化学探针。在本文中,我们将审查并在特殊与此类早期物种相互作用的化合物上进行的体内和体内研究的透视结果。在对三种不同的淀粉样蛋白进行了一般概述之后,导致不溶性β-蛋白蛋白(淀粉样蛋白β1-42肽β1-42肽,tau和α-舌核蛋白),对日期所采用的方法的应用程序的应用程序均采用了临床的应用。此外,我们还讨论了如何将检测一种神经退行性疾病的淀粉样蛋白取得的进展用于研究另一种淀粉样变性。通过对艺术状态的批判性分析证明,仍然需要进行大量工作。的确,神经退行性疾病的早期诊断是一个优先事项,我们认为这项综述可能是更好地研究该领域的有用工具。
药物研发和 COVID-19 疫情的最新进展表明,开发基于 RNA 的疫苗和针对人类疾病的 RNA 疗法非常重要。Nusinersen 和 risdiplam 是两种首创的脊髓性肌萎缩症药物,它们通过靶向 RNA 剪接恢复了功能性运动神经元蛋白。COVID-19 疫苗表明,mRNA 可用于以前所未有的速度生成高效疫苗。RNA 结构建模的进展现在可以精确地调节编码以前无法用药的蛋白质靶标的 RNA 的小分子。大量临床数据的积累验证了这些干预措施的有效性,促使人们在以 RNA 为重点的药物研发和治疗开发方面投入了大量研发资金。然而,目前的检测技术适用于蛋白质靶标而不是 RNA 靶标,阻碍了早期药物的发现。 Lucerna, Inc. 正在利用其荧光适体技术 (Spinach ™ ) 来实现靶标验证和高通量筛选 (HTS) 平台,以加速新的 RNA 药物发现。具体而言,我们开发了一个实时 RNA 成像平台,可以跟踪 mRNA 治疗递送、测量 RNA 半衰期并评估细胞中的 RNA 靶标参与度。此外,我们还开发了以下 HTS 平台,用于识别针对特定 RNA 致病机制的命中物:(1) 一种 HTS 检测,可直接测量由丙酮酸激酶 mRNA 剪接的小分子调节剂(一种关键的癌症代谢调节剂)引起的转录水平变化,(2) 一种 HTS 检测,可识别与 α-突触核蛋白的铁反应元件结合并调节其在帕金森病中的蛋白质翻译的小分子和/或反义寡核苷酸,以及 (3) 一种细胞检测,可报告在存在 RNA Pol III 抑制剂和 RNA 降解剂的情况下转录活性的变化。这些 HTS 检测平台克服了现有 RNA 靶向筛选技术中的几个主要问题,例如通量、蛋白质报告基因的使用、序列/结构特异性以及使用不能准确代表自然细胞环境的系统等。总之,Spinach™ 技术是一个 RNA 特异性平台,可以针对多种疾病机制,并有可能大大加速许多首创疗法的发现。
1加利福尼亚州斯坦福大学医学系胃肠病学和肝病学系2佛蒙特大学拉尔纳大学医学院神经科学系神经科学系§双重第一作者 *同学作者合作作者巨噬细胞(MMS)与遗传群体(MOCTINAL)(ENSINAL GASIRINAL(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL(ENSINAL)(ENSINAL(ENSINAL)(ENSINAL(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL(ENSINAL)(ENSINAL)(ENSINAL(ENSINAR)道。mms通常表达抗炎性表型,并支持ENS稳态。在衰老中,MM表型转移到与GI失调症相关的促炎状态。在阿尔茨海默氏病中,小胶质细胞发展出一种独特的炎症特征,称为疾病激活的巨噬细胞(DAM)表型。在这里,我们假设老年小鼠中的Muscularis巨噬细胞(MMS)会形成一种促炎状态,该状态与神经变性中观察到的大坝表型相似。为了测试这一点,我们从小肠,结肠和脊髓(3个月)和年龄(16-24 MXONTHS)WT C57BL/6小鼠中分离了免疫细胞。细胞分解并分类,以通过定量实时PCR(QPCR)和单细胞RNASEQ促进基因分析。年轻小鼠和年龄小鼠每人表现出以小胶质细胞基因表达为特征的稳态MMS(P2RY12,TREM2,GPR34)。在表达大坝基因的老年小鼠(CD9,ITGAX,CLEX7A)中鉴定出了老年状态(GS)MMS的种群。gs细胞表现出降低的Phrodo珠的吞噬作用,并降低了 - 突触核蛋白的清除率。总而言之,小鼠和人类MMS表现出类似于小胶质细胞的稳态表型。确认这些发现的临床翻译,我们将细胞与人类结肠样品分离,然后通过FACS对其进行排序,以通过qPCR促进基因分析。我们确定了与表现出稳态小胶质细胞基因的小鼠中观察到的人类群体(mM 1)。在衰老中,人类MM 1细胞会形成与-突触核蛋白积累相关的GS表型。随着衰老的形式,MMS形成了一种促炎的GS表型,类似于在神经退行性疾病中观察到的大坝小胶质细胞。表型的这种转变可能会驱动肠神经元存活的变化,并降低了先前在衰老中观察到的胃肠道运动。
基底神经节中的多巴胺能功能障碍,尤其是在梭子鱼后部,通常被视为运动速度慢的主要病理机制(即Bradykinesia)在帕金森氏病中。然而,纹状体多巴胺损失无法解释运动表型和衰落率的个体差异,这意味着运动症状的表达取决于其他机制,其中一些机制本质上可能是补偿性的。基于观察到帕金森氏症患者的帕特托预性皮层中与运动相关活性增加的观察,我们测试了以下假设:临床严重程度个体差异是由补偿性皮质机制确定的,而不是基底神经神经神经节的功能障碍。使用功能性MRI,我们在353例帕金森氏病(≤5年疾病持续时间)和60个健康对照的患者中测量了与运动相关的大脑活动的变异性。在此任务中,我们通过改变个人可以选择的可能行动数量来操纵行动选择需求。临床可变性以两种方式表征。首先,将患者分为三种先前验证的离散临床亚型,这些亚型被认为反映了α-突触核蛋白繁殖的不同途径:弥漫性 - 触觉剂(n = 42),中间体(n = 128)(n = 128)或轻度运动 - 运动或运动率(n = 150)。第二,我们将整个样本中的Bradykinesia严重程度和认知表现的得分作为连续度量。患者表现出运动缓慢(较长的响应时间)和与对照组相比的基底神经节中与运动相关的活性降低。但是,临床亚型之间的基底神经节活性没有差异,并且与临床分数无关。这表明纹状体功能障碍在塑造临床严重程度的个体差异方面的作用有限。与我们的假设一致,我们观察到与患有轻度运动主要亚型的患者的parieto-premotor皮层中相关的动作选择相关活性增强,均与具有弥漫性实质性亚型和对照的患者相比。此外,parieto-premotor活性的增加与降低的头屈肌的严重程度和更好的认知能力有关,这表明了补偿性作用。我们得出的结论是,帕特托 - 前期薪酬而不是基底神经节功能障碍,塑造了帕金森氏病症状严重程度的个体变异性。未来的干预措施可能会集中于维持和增强补偿性皮质机制,而不仅仅是试图使基底神经节功能障碍归一化。
