新型冠状病毒蛋白可以与试管中的α-突触核蛋白相互作用,并帮助其形成淀粉样原纤维,这是帕金森氏病的标志
学分:改编自ACS化学神经科学2021,DOI: 10
1021/acschemneuro
1c00666 相对年轻的新冠肺炎患者在感染病毒后几周内患上帕金森病的病例报告让科学家们怀疑这两种疾病之间是否有联系
现在,研究人员在《ACS化学神经科学》杂志上发表的报告显示,至少在试管中,新型冠状病毒蛋白与一种叫做α-突触核蛋白的神经元蛋白相互作用,加速淀粉样原纤维的形成,这是一种与帕金森病有关的病理蛋白束
除了呼吸道症状,新型冠状病毒还会导致神经系统问题,如嗅觉丧失、头痛和“脑雾”
“然而,这些症状是由进入大脑的病毒引起的,还是这些症状是由免疫系统响应病毒而在大脑中释放的化学信号引起的,仍然存在争议
在帕金森氏病中,一种叫做α-突触核蛋白的蛋白质形成异常的淀粉样纤维,导致大脑中产生多巴胺的神经元死亡
有趣的是,嗅觉丧失是帕金森病中常见的运动前症状
这一事实,以及新冠肺炎患者帕金森病的病例报告,让克里斯蒂安·布卢姆、米蕾尤·克拉森斯和他的同事们怀疑新型冠状病毒的蛋白质成分是否能引发α-突触核蛋白聚集成淀粉样蛋白
他们选择研究病毒中最丰富的两种蛋白质:帮助新型冠状病毒进入细胞的刺突蛋白和将核糖核酸基因组包裹在病毒内部的核衣壳蛋白
在试管实验中,研究人员使用了一种结合淀粉样纤维的荧光探针来表明,在没有冠状病毒蛋白的情况下,α-突触核蛋白需要240多个小时才能聚集成纤维
添加硫蛋白没有影响,但氮蛋白使聚集时间减少到24小时以内
在其他实验中,研究小组表明,N-和α-突触核蛋白直接相互作用,部分是通过它们相反的静电荷,至少有3-4个α-突触核蛋白拷贝与每个N-蛋白结合
接下来,研究人员将N蛋白和荧光标记的α-突触核蛋白注射到帕金森氏病的细胞模型中,使用的N蛋白浓度与新型冠状病毒感染细胞中预期的浓度相似
与仅注射α-突触核蛋白的对照细胞相比,注射这两种蛋白后死亡的细胞大约是对照细胞的两倍
此外,α-突触核蛋白在与这两种蛋白共同注射的细胞中的分布发生了改变,并且观察到了拉长的结构,尽管研究人员无法证实它们是淀粉样蛋白
研究人员说,目前还不知道这些相互作用是否也发生在人类大脑的神经元中,但如果是这样,它们可以帮助解释新冠肺炎感染和帕金森病之间的可能联系
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