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撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
神经退行性疾病的特征是在特定脑区出现蛋白质聚集,并随着疾病进展扩散至整个大脑。
最常见的神经退行性疾病——阿尔茨海默病(AD)是由有毒 tau 蛋白的异常积累所引发。随着年龄的增长,神经元中的 tau 蛋白发生过度磷酸化,导致其错误折叠并降低与微管的亲和力,形成神经元纤维缠结(NFT),进而导致神经元死亡。此外,有毒 tau 蛋白会从神经元中释放并传播扩散至大脑的新区域,从而逐渐加重症状。
因此,阻断有毒 tau 蛋白的传播,可能是治疗阿尔茨海默病及其他 tau 蛋白病的一种有前景的策略。然而,tau 蛋白的释放及其在细胞间传递的具体机制,目前仍不明确。
2026 年 6 月 ,犹他大学的研究人员在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为:Arc mediates intercellular tau transmission via extracellular vesicles 的研究论文。
该研究发现,一种名为Arc的天然脑蛋白是大脑中有毒tau蛋白在细胞间传播扩散的帮凶。作为在健康脑细胞之间传递信息的关键信使,Arc 蛋白会被有毒 tau 蛋白劫持利用,搭乘运输 Arc 蛋白的细胞外囊泡(EV),从病变神经元转移至健康神经元。
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该研究的核心发现:
Arc 蛋白被封装进神经元释放的细胞外囊泡(EV)中;
阿尔茨海默病患者脑源性细胞外囊泡中的 Arc 蛋白水平与磷酸化 tau 蛋白水平相关;
Arc 直接在动态复合物中结合 tau 蛋白;
Arc 对细胞间 tau 蛋白的传递至关重要。
所有大脑细胞,无论健康与否,都含有 tau 蛋白。但在阿尔茨海默病中,tau 蛋白开始在神经元内部聚集,形成大量黏稠的缠结物,阻塞神经元内部的营养物质运输,最终导致神经元的死亡。而这些缠结物可以分解为更小的 tau 种子,然后被转移到新的神经元中。一旦这种 tau 种子接触到健康的 tau 蛋白,就会将其转化为有毒 tau 蛋白。于是,病理过程便在原本健康的神经元中再次开始。
在这项最新研究中,研究团队发现,阿尔茨海默病小鼠模型的大脑内存在含有Arc蛋白和tau蛋白的细胞外囊泡(EV)。这些细胞外囊泡能够感染健康细胞,并引发新的 tau 蛋白缠结。而在缺乏 Arc 蛋白的阿尔茨海默病小鼠模型中,其大脑细胞的细胞外囊泡几乎不含 tau 蛋白,也无法再将疾病传播给新细胞。
具体来说,Arc 蛋白通常在脑细胞之间充当重要信使:它被包裹在细胞外囊泡(EV)中,从一个神经元释放并进入另一个神经元,传递重要信息。而这项研究表明——Arc 蛋白对于有毒 tau 蛋白的传播扩散是必需的,有毒 tau 蛋白会附着在 Arc 蛋白上,从而搭便车从病变神经元转移到健康神经元。
基于上述发现,阻断 Arc 蛋白似乎是治疗阿尔茨海默病的一种方法,但实际上,该蛋白在阿尔茨海默病的早期阶段也可能发挥着保护作用——其通过清除过量的有毒 tau 蛋白,似乎有助于延长病变神经元的存活时间,在因缺乏 Arc 蛋白因而无法将有毒 tau 蛋白排出病变神经元的小鼠中,这些病变神经元死亡得更快。
当 Arc 蛋白缺失时,有毒 tau 蛋白会被困在神经元内并积累到有毒水平。而当 Arc 蛋白存在时,有毒 tau 则可被释放到细胞外囊泡(EV)中。虽然这有助于减少原来神经元内的 有毒 tau 蛋白积聚,但被释放的有毒 tau 蛋白可能被邻近的健康神经元摄取,从而促进病理的扩散。因此,阻止有毒 tau 蛋白进入健康神经元可能是比防止 tau 蛋白从病变神经元中释放出来更为有效的治疗策略。
研究团队进一步发现,与小鼠类似,人类大脑组织中也含有包含 Arc 蛋白和 tau 蛋白的细胞外囊泡,这表明 tau 蛋白在人类大脑中可能以相似的方式传播。
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从人类阿尔茨海默病患者大脑中分离的细胞外囊泡中封装有 tau 蛋白和 Arc 蛋白
研究团队表示,这项研究提示我们,如果能够在携带有毒 tau 蛋白的细胞外囊泡从病变神经元中释放出来但尚未传播到健康神经元的这一过程中进行阻断,将是一种非常有效的治疗策略,虽无法修复大脑已有的损伤,但或许能够预防进一步的损伤和认知衰退,从而阻止阿尔茨海默病的进一步发展。
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Arc 蛋白介导的 EV-Tau 释放及细胞间传递模型
论文链接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(26)00695-1
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