近 120 年前，阿洛伊斯·阿爾茨海默（Alois Alzheimer）報告了他通過研究一位我們現(xiàn)在所說的“阿爾茨海默病”患者的大腦所得到的結果，目前研究人員仍在努力了解這種疾病以及它如何影響大腦功能。

西北太平洋國家實驗室

2023年2月20日消息

在美國西北太平洋國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL），科學家們正在研究與大腦退行性疾病（如阿爾茨海默病）相關的蛋白質，以幫助解開這些謎團。

他們的研究領域被稱為“蛋白質組學”（Proteomics），專注于探索蛋白質的相互作用、功能、組成和結構。他們的發(fā)現(xiàn)最終會使這種疾病和其他疾病的診斷、治療和預防變得更容易。

例如，我們不知道為什么有些人的大腦有阿爾茨海默病的神經病理跡象，但他們的大腦可以繼續(xù)正常運作，而另一些人則遭受失智癥的影響。

作為全國各地醫(yī)學院合作網絡的一部分，PNNL 的科學家們正在分析之前從 1，800 多人身上采集的血液樣本和腦組織。他們的研究試圖從大數(shù)據(jù)集中確定分子水平的模式，以了解導致失智癥進展的原因。

研究人員準備將樣本放入質譜儀中進行蛋白質組學分析

更具體地說，他們正在努力識別在大腦抵御疾病影響的能力中起作用的蛋白質，這種能力被稱為認知彈性（Cognitive Resilience）。

研究蛋白質可以為理解疾病提供寶貴的線索，因為這些復雜的分子幾乎控制著細胞活動的每一個方面。每天有近 20，000 種蛋白質在工作以維持我們的生命，每種蛋白質都由數(shù)百種化學成分組成。

在蛋白質組裝過程中，是什么導致了不完美，以及這些不完美是如何導致一系列疾病的，我們還需要了解很多。例如，在阿爾茨海默病中，一些癥狀是由于蛋白質形狀的變化導致它們不能正常工作。

研究人員及其合作者為 1，800 例患者中的每例及其失智癥進展生成了分子水平的圖譜。通過分析這些圖譜，科學家們確定了患者大腦和血液中蛋白質和其他分子的三種不同變化模式。這些模式可以幫助預測疾病的嚴重程度和未來的癥狀。他們的研究還揭示了可能使個體傾向于這些模式的遺傳因素。

通過更多地了解哪些患者具有更高的認知彈性及其原因，這樣的研究有助于推進潛在的阿爾茨海默病治療，這些治療以幫助大腦預防失智癥的特定蛋白質為靶點。

這項研究依賴于 PNNL 分析大數(shù)據(jù)集的計算能力和蛋白質組學能力，包括用于生成數(shù)據(jù)的強大科學儀器。其中最重要的是EMSL的質譜儀，環(huán)境分子科學實驗室，能源部科學辦公室在 PNNL 的用戶設施�？茖W家們使用質譜儀來鑒定和表征蛋白質。

例如，大腦中有一種蛋白質，β－淀粉樣蛋白，會聚集在一起并沉積在阿爾茨海默病患者的大腦中，盡管沒有人知道原因。這些被稱為斑塊的沉積物最初是由阿爾茨海默發(fā)現(xiàn)的，最初被認為是大腦功能惡化的原因。

然而，靶向 β－淀粉樣蛋白的試驗已失敗，這意味著情況更為復雜。這一蛋白質片段的真正作用尚不清楚。

在一項研究中，該團隊檢查了捐贈用于研究的 1，000 多個大腦中不同形式的 β－淀粉樣蛋白。他們只仔細觀察了那些沒有斑塊沉積證據(jù)的人，發(fā)現(xiàn)了高水平的可溶性相同蛋白質與認知能力下降的速度之間的相關性。

這些結果提示涉及 β－淀粉樣蛋白的其他機制影響認知。

像  PNNL 這樣的基礎研究正在幫助我們理解阿爾茨海默病和其他疾病復雜的內部運作。那些推動科學發(fā)現(xiàn)的人，以及他們的貢獻如何給我們帶來了更長壽、更健康的生活的希望，令人深受鼓舞。

創(chuàng)立于1965年的西北太平洋國家實驗室

參考文獻

Source：Pacific Northwest National Laboratory

PNNL Scientists Work To Understand Alzheimer’s， Degenerative Brain Disorders

https：／／www．pnnl．gov／news－media／pnnl－scientists－work－understand－alzheimers－degenerative－brain－disorders

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       原文標題 : 通過蛋白質組學研究阿爾茨海默病