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血腦屏障的完整性依賴于一種在某些神經(jīng)退行性疾病中會發(fā)生改變的蛋白質(zhì)

一項新研究表明,TDP-43 蛋白對于在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中形成穩(wěn)定成熟的血管網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

《醫(yī)學快訊》

3月13日消息

中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管網(wǎng)絡(luò)的缺陷與神經(jīng)退行性疾病的早期癥狀有關(guān),如阿爾茨海默病和肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)。正是這種復雜的血管網(wǎng)絡(luò)提供了必要的營養(yǎng)物質(zhì)(尤其是葡萄糖和氧氣)來激活所有的神經(jīng)元功能。現(xiàn)在,由巴塞羅那大學(University of Barcelona,UB)和 Bellvitge 生物醫(yī)學研究所(Bellvitge Biomedical Research Institute,IBIDELL)領(lǐng)導的一項研究表明,TDP-43 蛋白對于在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中形成穩(wěn)定成熟的血管網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。

根據(jù)刊登在《臨床研究雜志子刊機理解析》(JCI Insight)雜志封面上的這項研究,TDP-43 蛋白在維持血腦屏障(BBB)的完整性方面也至關(guān)重要,血腦屏障可以防止毒素和病原體到達中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

研究于2024年3月8日發(fā)表在美國臨床研究協(xié)會雜志《JCI Insight》(最新影響因子:8.0)雜志上

該項目由巴塞羅那大學醫(yī)學院和衛(wèi)生科學學院Eloi Montañez 教授以及 IDIBELL 牽頭,并涉及來自巴塞羅那大學生物學院和生物醫(yī)學研究所(IBUB)、Josep Carreras 白血病研究所國家基因組分析中心(CNAG-CRG)的團隊。

從左到右的研究專家為 Pilar Villacampa、Víctor Arribas 和 Eloi Montañez

TDP-43蛋白在血管系統(tǒng)中的作用是什么?

TDP-43 蛋白是神經(jīng)系統(tǒng)功能和神經(jīng)元可塑性的關(guān)鍵因子。它是一種調(diào)節(jié)基因表達的 DNA 和 RNA 結(jié)合蛋白,其功能障礙與各種神經(jīng)退行性疾病相關(guān)。

雖然最近在理解 TDP-43 在神經(jīng)元中的功能方面取得了許多進展,但其在構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)皮細胞中的確切作用、新血管的形成(血管生成)和血管功能尚不清楚

巴塞羅那大學生理科學系 Montañez 教授說:“這項研究首次揭示了 TDP-43 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管的形成和穩(wěn)定以及血腦屏障的完整性至關(guān)重要。”

 

中樞神經(jīng)系統(tǒng)的血管化和血腦屏障的形成受不同的信號通路調(diào)節(jié)。例如,調(diào)節(jié)細胞與細胞外基質(zhì)相互作用的整合素信號通路和由轉(zhuǎn)錄因子β-連環(huán)蛋白(β-catenin進行的信號傳導。

“在這項研究中,我們發(fā)現(xiàn) TDP-43 缺乏改變了圍繞血管的細胞外基質(zhì),并減少了內(nèi)皮細胞中的 β-連環(huán)蛋白信號傳導,”該研究人員說。因此,沒有內(nèi)皮 TDP-43 蛋白的小鼠表現(xiàn)出腦和脊髓的多處出血和血管變性

神經(jīng)科學中的血管缺陷和炎癥反應

作者還發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮細胞中的 TDP-43 是血管缺陷的一個潛在促成因素,血管缺陷觸發(fā)了在診斷為 TDP-43 相關(guān)疾病的患者中觀察到的炎癥反應。

中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管的一些改變(血腦屏障完整性缺陷或內(nèi)皮細胞變性)與可導致神經(jīng)元丟失的炎癥和免疫反應相關(guān)。這一神經(jīng)元變性過程是各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病(卒中、糖尿病視網(wǎng)膜病變)和一些神經(jīng)退行性疾病,如阿爾茨海默病、ALS 或 LATE (以邊緣系統(tǒng)為主的年齡相關(guān)性TDP-43腦。的起源或進展的基礎(chǔ)。

該研究將有助于更好地理解連接血管缺陷和神經(jīng)炎癥的分子機制。“我們現(xiàn)在的目標是分析成熟血管內(nèi)皮中的 TDP-43 蛋白功能缺陷是否會由于血管通透性增加或炎癥過程而參與 ALS 或其他 TDP-43 相關(guān)的病理,” Montañez 總結(jié)道。

創(chuàng)立于1450年的西班牙巴塞羅那大學

參考文獻

Source:University of Barcelona

Blood–brain barrier integrity depends on a protein that is altered in some neurodegenerative diseases, study reveals

Reference:

Víctor Arribas et al, Endothelial TDP-43 controls sprouting angiogenesis and vascular barrier integrity, and its deletion triggers neuroinflammation, JCI Insight (2024). DOI: 10.1172/jci.insight.177819

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       原文標題 : 血腦屏障的完整性依賴于一種在某些神經(jīng)退行性疾病中會發(fā)生改變的蛋白質(zhì)

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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