Масштабный анализ связывает белки метаболизма глюкозы с биологией болезни Альцгеймера

Исследование, являющееся частью Партнерства по ускорению лечения болезни Альцгеймера (AMP-AD), включало измерение уровней и анализ паттернов экспрессии более 3000 белков в большом количестве образцов головного мозга и спинномозговой жидкости, собранных в нескольких исследовательских центрах по всей территории США. состояния. Это исследование финансировалось Национальным институтом старения при Национальном институте здравоохранения (NIA) и опубликовано 13 апреля в журнале Nature Medicine.
«Это пример того, как совместная открытая научная платформа AMP-AD создает конвейер открытий для новых подходов к диагностике, лечению и профилактике болезни Альцгеймера», – сказал директор NIA Ричард Дж. Ходес, М.D. "Это исследование демонстрирует, как можно ускорить исследования, когда несколько исследовательских групп делятся своими биологическими образцами и ресурсами данных."

Исследовательская группа под руководством Эрика К.B. Джонсон, М.D., Ph.Д, Николай Т. Сейфрид, Ph.D., и Аллан Леви, М.D., Ph.D., все в Медицинской школе Эмори, Атланта, проанализировали паттерны экспрессии белка в более чем 2000 человеческих образцах головного мозга и почти 400 образцах спинномозговой жидкости как у здоровых людей, так и у людей с болезнью Альцгеймера. Авторы статьи, среди которых были Мадхав Тхамбисетти, М.D., Ph.D., исследователь и руководитель отдела клинической и трансляционной нейробиологии в лаборатории поведенческой нейробиологии NIA, идентифицировал группы (или модули) белков, которые отражают биологические процессы в головном мозге.

Затем исследователи проанализировали, как белковые модули связаны с различными патологическими и клиническими особенностями болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных расстройств. Они увидели изменения белков, связанных с метаболизмом глюкозы и противовоспалительным ответом глиальных клеток в образцах мозга как людей с болезнью Альцгеймера, так и в образцах людей с задокументированной патологией мозга, которые были когнитивно нормальными. Это говорит о том, отметили исследователи, что противовоспалительные процессы, предназначенные для защиты нервных клеток, могли быть активированы в ответ на болезнь.
Исследователи также намеревались воспроизвести результаты исследования спинномозговой жидкости.

Команда обнаружила, что, как и в случае с тканью мозга, количество белков, участвующих в процессе извлечения энергии из глюкозы, увеличивается в спинномозговой жидкости людей с болезнью Альцгеймера. Многие из этих белков также были повышены у людей с доклинической болезнью Альцгеймера, i.е., люди с патологией головного мозга, но без симптомов снижения когнитивных функций. Важно отметить, что модуль метаболизма глюкозы / глиального белка был заполнен белками, которые, как известно, являются генетическими факторами риска болезни Альцгеймера, что позволяет предположить, что биологические процессы, отраженные этими семействами белков, вовлечены в реальный процесс болезни.

«Мы уже некоторое время изучаем возможные связи между аномалиями метаболизма глюкозы в мозге и изменениями, связанными с болезнью Альцгеймера», – сказал Тамбисетти. «Последний анализ показывает, что эти белки также могут иметь потенциал в качестве биомаркеров жидкости для обнаружения ранних заболеваний."
В предыдущем исследовании Тэмбисетти и его коллеги в сотрудничестве с исследователями Эмори обнаружили связь между отклонениями в том, как мозг расщепляет глюкозу, и количеством характерных амилоидных бляшек и клубков в мозге, а также появлением таких симптомов, как как проблемы с памятью.

«Это крупное сравнительное протеомное исследование указывает на огромные изменения во многих биологических процессах при болезни Альцгеймера и предлагает новое понимание роли энергетического метаболизма мозга и нейровоспаления в процессе болезни», – сказала Сузана Петанческа, доктор философии.D., программный директор NIA, курирующий программу AMP-AD Target Discovery. "Данные и анализ этого исследования уже были доступны исследовательскому сообществу и могут быть использованы в качестве богатого источника новых целей для лечения и профилактики болезни Альцгеймера или служить основой для разработки биомаркеров жидкости."
Образцы ткани головного мозга были получены в результате вскрытия трупов участников в исследовательских центрах болезни Альцгеймера и нескольких эпидемиологических исследований по всей стране, в том числе Балтиморского лонгитюдного исследования старения (BLSA), исследования религиозных порядков (ROS) и проекта памяти и старения (MAP), а также изменений для взрослых. in Thought (ACT) инициативы. Коллекции мозга также содержали образцы от людей с шестью другими нейродегенеративными расстройствами, а также образцы, представляющие нормальное старение, что позволило обнаружить молекулярные сигнатуры, специфичные для болезни Альцгеймера. Образцы спинномозговой жидкости были собраны у участников исследования в Исследовательском центре болезни Эмори Гойзуэта и болезни Альцгеймера.

Эти и другие наборы данных доступны для исследовательского сообщества через портал знаний AD, репозиторий данных для программы AMP-AD Target Discovery и другие проекты коллективной науки, поддерживаемые NIA, работающие в соответствии с принципами открытой науки.

4 комментария к “Масштабный анализ связывает белки метаболизма глюкозы с биологией болезни Альцгеймера”

Оставьте комментарий