Midkine蛋白提供天然防御机制
圣犹达儿童研究医院的科学家首次证明midkine蛋白在阿尔茨海默症中的预防作用。这种已知在患者体内积累的蛋白,现在被发现与β淀粉样蛋白(阿尔茨海默症标志性病理特征的组成蛋白)存在直接相互作用。发表于《自然-结构与分子生物学》的最新研究显示,midkine能够阻止β淀粉样蛋白聚集,缺乏该蛋白的阿尔茨海默症模型则表现出更严重的蛋白沉积。
作用机制解析
作为胚胎发育期间大量存在的多功能生长因子蛋白,midkine在细胞增殖中发挥关键作用。虽然其过表达与癌症密切相关,但其在神经退行性疾病中的作用此前仅停留在初步观察层面。研究团队通过荧光分析法、圆二色谱、电子显微镜和核磁共振技术,结合模拟β淀粉样蛋白沉积的疾病模型,系统揭示了midkine的作用机制。
"我们发现midkine与β淀粉样蛋白存在相似的蛋白质序列模式,"研究通讯作者、结构生物学与发展神经生物学系的彭俊民博士解释道,"通过硫黄素T荧光传感器监测,证实midkine能够分解β淀粉样蛋白聚集体。数据分析表明,该蛋白通过抑制延伸和二次成核这两个关键组装阶段来阻断毒性蛋白簇的形成。"
核磁共振实验进一步验证了这一发现:"当加入midkine后,原本因大分子聚集而消失的信号重新出现,这证明midkine能有效抑制大型蛋白聚集体的形成。"
实验验证结果
在阿尔茨海默症小鼠模型中,研究人员通过基因敲除技术去除midkine后,观察到β淀粉样蛋白聚集水平显著升高。这一发现明确证实了midkine的神经保护作用。彭博士指出:"我们现在需要深入解析该蛋白与β淀粉样蛋白的结合机制,从而设计具有相似功能的小分子药物。这项研究为未来治疗策略提供了重要理论基础。"
研究团队与资助
本研究由杨阳(Van Andel研究所)、陈平中(圣犹达医院)共同担任通讯作者,第一作者包括Masihuz Zaman、杨殊、黄娅(均来自圣犹达)。研究获得美国国立卫生研究院(R01AG053987等项目)、亚利桑那州卫生服务部、迈克尔·J·福克斯帕金森病研究基金会等机构资助。
来源说明:
本文由圣犹达儿童研究医院提供,经ScienceDaily编辑。原始研究信息详见期刊DOI:10.1038/s41594-025-01657-8。
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