這種常見金屬可能催生帕金森病？ _健康小知識

▎藥明康德內容團隊編輯
帕金森病最典型的癥狀之一是肌肉震顫，但早在肌肉震顫發作之前，大腦中已經出現疾病跡象，例如α-突觸核蛋白在大腦中異常聚集。 α-突觸核蛋白的聚集導致神經細胞逐漸死亡，被認為在帕金森病病理學中起到了關鍵作用。

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▲帕金森病是僅次于阿爾茨海默病的第二常見的神經退行性疾病，影響著數百萬人的健康（圖片來源：123RF）
以往的研究顯示，過度暴露于某些生物金屬可能會引發或加速帕金森病。例如，檢查帕金森病患者死后的腦脊液，顯示銅離子濃度水平升高，提示這種常見的金屬離子可能在帕金森病的發病或進展中起作用。
近期，來自瑞士聯邦材料科學與技術研究所（EMPA）與愛爾蘭利莫瑞克大學（UniversityofLimerick）的科學家們通過原子力顯微鏡和分子動力學模擬，以納米級的精度，清楚地展示了人腦中的α-突觸核蛋白在接觸大量銅離子時，會加速形成異常的環狀結構。
研究人員指出，這些發現為生物金屬在神經退行性疾病發展過程中的作用提供了新線索，并且可以為改善該疾病的早期發現和治療提供機會。
▲論文發表于ACSChemicalNeuroscience
原子力顯微鏡拍攝的圖像顯示，當α-突觸核蛋白溶解于不含有銅離子的溶液中時，這些可溶性蛋白在十天時間里會慢慢形成不溶性的絲狀結構，最終聚集成致密的原纖維網絡。
然而，當蛋白質溶液中加入大量銅離子后，短短幾個小時，試管中就出現了無銅溶液中沒有的結構：約為7納米的環形蛋白質，也就是所謂的寡聚體。而過去的研究已顯示，這種環形寡聚體對細胞有著明顯的破壞作用。此外，更長的纖維狀結構也比在無銅溶液中出現得更早。

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▲原子力顯微鏡拍攝的圖像顯示，原纖維形式的α-突觸核蛋白（左）在銅離子溶液中形成了異常的環狀結構（圖片來源：參考資料[2]；Credit:EMPA）
“一方面，高濃度銅似乎加速了聚集過程， ”負責這項研究的PeterNirmalraj教授說，另一方面，不尋常的環狀蛋白質結構在銅離子的影響下發展更快，標志著病理過程的開始，或者可以說是啟動了病理過程。
【這種常見金屬可能催生帕金森病？】研究人員指出，這些環狀蛋白寡聚體標志著蛋白質異常轉變的最初階段，因此可以將作為靶標開發新療法，還可以作為早期檢測和監測神經退行性疾病進展的生物標記物。
參考資料：
[1]OlenaSynhaivskaetal.,(2022)Single-ParticleResolutionofCopper-AssociatedAnnularα-SynucleinOligomersRevealsPotentialTherapeuticTargetsofNeurodegeneration.ACSChem.Neurosci.
[2]CopperleadstoproteinaggregationinParkinson'sdisease.RetrievedJuly11,2022fromhttps://medicalxpress.com/news/2022-07-copper-protein-aggregation-parkinson-disease.html
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