德雷克塞尔大学的研究人员在大脑中发现了一种新的调节机制，这种机制对于制造促进健康大脑功能的正确蛋白质至关重要，它的故障可能是阿尔茨海默氏病发展的早期促成因素。
脑细胞不断发生变化以响应环境刺激并记录新记忆。这种复杂的大脑能力依赖于脑细胞使用称为替代 RNA 剪接的过程生成同一蛋白质的不同功能变体的能力。
最近的研究报告了阿尔茨海默病患者大脑中基因 RNA 剪接的缺陷，由此得出的结论是，剪接中断被认为是阿尔茨海默病的一个指标。大脑中这些剪接中断的原因仍然未知，这阻碍了针对这种缺陷的治疗方法的发展。
由博士生 Akanksha Bhatnagar 和教授 Felice Elefant 领导的团队是德雷克塞尔艺术与科学学院的生物学研究人员，他们是第一个发现 Tip60 酶在结合特定 RNA 中的作用的人。大脑来控制它们的拼接方式。
研究人员认为，这一功能尤为重要，因为这种 RNA 剪接最终会产生学习和记忆所需的蛋白质多样性，而 Tip60 结合的大部分 RNA 由与阿尔茨海默病进展有关的基因编码。
Elefant 实验室 2018 年 Drexel 的一项研究表明，Tip60 酶的恢复可以平衡大脑中的酶，并逆转阿尔茨海默氏症模型系统中的症状。在这项研究的基础上，Elefant、Bhatnagar 和他们的团队——他们的研究结果发表在 神经科学杂志 - 发现 Tip60 不仅调节基因激活来制造 RNA，它还调节 RNA 剪接产生不同蛋白质变体的方式，这已被证明有助于阿尔茨海默氏症症状的逆转。
“我们之前已经表明，Tip60 酶水平在阿尔茨海默病大脑中耗尽，这种耗尽导致一些基因失活。然而，有了这种新的 RNA 剪接功能，我们现在表明 Tip60 也不存在，无法与 RNA 结合以允许在大脑中进行适当的剪接，并且可能导致在阿尔茨海默病中观察到的一些剪接缺陷，”Elefant 说。
研究人员发现，在阿尔茨海默氏症模型中恢复耗尽量的 Tip60，不仅可以挽救基因激活，还可以部分防止剪接中断——这表明 Tip60 酶可以成为药物靶点，以防止阿尔茨海默氏症中两个不同的过程出错。
“RNA 在基因的编码、解码、调节和表达中必不可少，”Akanksha Bhatnagar 说。 “在阿尔茨海默氏症患者的大脑中，不仅 RNA 的产生被关闭，而且 RNA 组装以产生蛋白质的方式也不正确。这是阿尔茨海默病之谜中的关键一环，它为理解疾病的病因打开了新的大门。”
Drexel 的 Elefant 实验室还探索了环境变化如何影响阿尔茨海默病。
“超过 95% 的阿尔茨海默病病例与父母没有明确的遗传联系，它们是由于外部因素或表观遗传学而零星出现的，”Bhatnagar 说。 “我们想知道环境变化如何以及为什么会影响阿尔茨海默氏症，而这种情况发生的方式之一就是通过我们研究的酶 Tip60。”
该团队表示，这些发现可能会导致药物设计和阿尔茨海默氏症治疗的重要发展。
Bhatnagar 说：“如果我们能够在缺陷发生之前弄清楚哪些基因正在发生改变，那么这些 RNA 变异就有可能作为生物标志物在早期识别阿尔茨海默病。”
除了 Bhatnagar 和 Elefant，Keegan Krick、Bhanu Chandra Karisetty、Ellen Armor 和 Elizabeth Heller 也为这项研究做出了贡献。这项研究得到了美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所的支持。
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