檢測脊髓液中的蛋白質(zhì)團塊是檢測阿爾茨海默病的傳統(tǒng)方法,但它并不能提供有關(guān)該疾病階段的信息。在一項新的研究中,研究人員能夠利用原子力顯微鏡對該疾病進行分期,以觀察這些結(jié)塊的大小和形狀,這可能提供一種更早檢測這種衰弱疾病的方法。
腦脊液(CSF)是一種環(huán)繞大腦和脊髓的透明液體,提供營養(yǎng)物質(zhì),并作為一個水狀緩沖物保護這些結(jié)構(gòu)不受傷害。
CSF可以被分析以測量不同物質(zhì)和細胞的水平或濃度,從而診斷出影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病。CSF分析是診斷神經(jīng)退行性疾病的關(guān)鍵,包括阿爾茨海默氏病。特別感興趣的是兩種病理蛋白:導(dǎo)致腦細胞(神經(jīng)元)"纏結(jié)"的tau和導(dǎo)致神經(jīng)元斑塊的淀粉樣β;兩者都是該疾病的標志。
瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)實驗室(EMPA)的研究人員研究了阿爾茨海默病患者腦脊液中聚集的tau和淀粉樣β蛋白束(稱為纖維),希望能開發(fā)出一種早期檢測阿爾茨海默病的方法。
目前檢測阿爾茨海默病的方法是分析CSF中這些致病蛋白的存在和數(shù)量。作為生物標志物,它們的用途有限,因為它們不能提供關(guān)于蛋白質(zhì)的大小和形狀(形態(tài))的信息,而這是確定疾病有多晚的關(guān)鍵。
在目前的研究中,研究人員使用原子力顯微鏡(AFM)來觀察33名患有不同程度認知障礙(從輕度到晚期癡呆)的人的CSF中的蛋白質(zhì)纖維。
AFM是一種強大的技術(shù),幾乎可以對任何表面類型成像,包括生物樣本。使用連接在硅探針上的非常鋒利的尖端,可以逐行拍攝樣品的圖像。對這項研究來說,重要的是AFM使研究人員能夠在不破壞蛋白質(zhì)的情況下對其進行納米級的檢查。
通過分析蛋白質(zhì)的大小、結(jié)構(gòu)和形狀,以及它們?nèi)绾文Y(jié)在一起,研究人員可以將不同的形態(tài)與阿爾茨海默病的特定階段聯(lián)系起來。
該研究的主要作者Peter Nirmalraj說:"雖然在疾病早期階段的人身上只發(fā)現(xiàn)了長度約為100納米的短蛋白纖維,但在疾病的后期階段出現(xiàn)了這個長度的倍數(shù)的纖維--達到幾微米。"
健康人的腦脊液中沒有纖維素,甚至比癡呆癥患者身上的纖維素更短。該研究的發(fā)現(xiàn)進一步擴大了我們對阿爾茨海默病如何發(fā)展的認識,并提供了一個新的、更精確的生物標志物來衡量疾病的進展程度。
研究人員說,使用原子力顯微鏡觀察CSF中蛋白質(zhì)團塊的特征,可以與現(xiàn)有的檢測阿爾茨海默病的方法結(jié)合使用。
Nirmalraj說:"AFM技術(shù)有可能補充傳統(tǒng)的生物標志物測試,并改善阿爾茨海默病的早期檢測。"新發(fā)現(xiàn)可能會幫助開發(fā)新的、更有效的藥物來治療這種至今仍無法治愈的疾病。
標簽: 阿爾茨海默 蛋白質(zhì)團塊 脊髓液檢測