了解帕金森病背后的神经机制

有近一百万人患有帕金森氏症，使其成为仅次于阿尔茨海默氏症的第二常见神经退行性疾病。目前帕金森病的治疗重点是帮助人们控制症状。但神经系统疾病的潜在机制仍然知之甚少。

生物学副教授兼系主任泰米莉·韦斯曼(Tamily Weissman)正在努力改变这一现状。帕金森病的症状是由于某些脑细胞死亡时多巴胺水平下降而出现的。科学家们知道，这与关键神经元内某些蛋白质的异常聚集有关。然而，确切的机制尚不清楚。

“有些东西导致这些蛋白质结合在一起并形成聚集体，”韦斯曼说。“我们还不知道这种机制对细胞有何作用，也不知道细胞为什么会死亡。”

类似的蛋白质聚集与其他神经系统疾病有关，包括阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 和亨廷顿舞蹈病。更好地了解这些被称为路易体的蛋白质团块可能会带来突破性的发现并开辟新的治疗途径。

使用斑马鱼模型

韦斯曼的工作重点是α-突触核蛋白，这是一种在帕金森病患者大脑中发现的异常聚集的蛋白质。国立卫生研究院 (NIH) 正在资助她的创新方法，该方法研究这种蛋白质在斑马鱼模型中的行为。她和她的团队正在研究有关丝氨酸 129 蛋白质位点磷酸化的因素。Weissman 解释道，该位点被磷酸基团“标记”。脑弓。

“如果你观察所有聚集的 α-突触核蛋白，你会想，‘为什么它们都在那个位点被标记?并以同样的方式?没人知道。这完全是一个谜，”她说。

Weissman 和她的同事最近提供了一条关键线索，证实丝氨酸 129 处的磷酸化不可能是蛋白质聚集的唯一驱动因素。

“我们的问题是，‘除了标签之外，还需要什么才能发生聚集?’”韦斯曼说。

师生暑期研究

韦斯曼与在韦斯曼实验室工作的本科生一起进行研究。他们一起进行实验，包括向斑马鱼胚胎注射 α-突触核蛋白 DNA 并在不同位点操纵该蛋白质。他们用荧光对其进行标记，并且由于胚胎是透明的，因此可以使用共聚焦显微镜观察其行为。这种专用显微镜使他们能够以高分辨率方式对过程进行成像，并随着时间的推移进行观察。

今年夏天，四名学生在韦斯曼实验室工作，作为为期 10 周的约翰·罗杰斯科学研究项目的一部分，该项目通过师生研究帮助本科生为科学职业做好准备。这些学生——包括生物学专业的 Brandon Apresa '24 和 Claire Zawadzki '25，以及生物化学和生物学专业的 Brendan Creeks '24 和心理学专业的 Lily Schainker '25——在整个夏天都通过专门培训获得了实验室实践经验。例如通过进行实验和收集数据。作为独立学习课程的一部分，他们中的大多数人将继续在实验室工作到秋季学期。他们还与韦斯曼的全职实验室技术员 Nicole Brockway 密切合作。

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