血腦屏障的完整性依賴于一種在某些神經退行性疾病中會發(fā)生改變的蛋白質
一項新研究表明，TDP-43 蛋白對于在中樞神經系統(tǒng)中形成穩(wěn)定成熟的血管網絡至關重要。
《醫(yī)學快訊》
3月13日消息
中樞神經系統(tǒng)血管網絡的缺陷與神經退行性疾病的早期癥狀有關，如阿爾茨海默病和肌萎縮側索硬化癥（ALS）。正是這種復雜的血管網絡提供了必要的營養(yǎng)物質（尤其是葡萄糖和氧氣）來激活所有的神經元功能�，F(xiàn)在，由巴塞羅那大學（University of Barcelona，UB）和 Bellvitge 生物醫(yī)學研究所（Bellvitge Biomedical Research Institute，IBIDELL）領導的一項研究表明，TDP-43 蛋白對于在中樞神經系統(tǒng)中形成穩(wěn)定成熟的血管網絡至關重要。
根據刊登在《臨床研究雜志子刊機理解析》（JCI Insight）雜志封面上的這項研究，TDP-43 蛋白在維持血腦屏障（BBB）的完整性方面也至關重要，血腦屏障可以防止毒素和病原體到達中樞神經系統(tǒng)。
研究于2024年3月8日發(fā)表在美國臨床研究協(xié)會雜志《JCI Insight》（最新影響因子：8.0）雜志上
該項目由巴塞羅那大學醫(yī)學院和衛(wèi)生科學學院的 Eloi Montañez 教授以及 IDIBELL 牽頭，并涉及來自巴塞羅那大學生物學院和生物醫(yī)學研究所（IBUB）、Josep Carreras 白血病研究所和國家基因組分析中心（CNAG-CRG）的團隊。
從左到右的研究專家為 Pilar Villacampa、Víctor Arribas 和 Eloi Montañez
TDP-43蛋白在血管系統(tǒng)中的作用是什么？
TDP-43 蛋白是神經系統(tǒng)功能和神經元可塑性的關鍵因子。它是一種調節(jié)基因表達的 DNA 和 RNA 結合蛋白，其功能障礙與各種神經退行性疾病相關。
雖然最近在理解 TDP-43 在神經元中的功能方面取得了許多進展，但其在構成循環(huán)系統(tǒng)的內皮細胞中的確切作用、新血管的形成（血管生成）和血管功能尚不清楚。
巴塞羅那大學生理科學系 Montañez 教授說：“這項研究首次揭示了 TDP-43 對中樞神經系統(tǒng)血管的形成和穩(wěn)定以及血腦屏障的完整性至關重要。”
中樞神經系統(tǒng)的血管化和血腦屏障的形成受不同的信號通路調節(jié)。例如，調節(jié)細胞與細胞外基質相互作用的整合素信號通路和由轉錄因子β-連環(huán)蛋白（β-catenin）進行的信號傳導。
“在這項研究中，我們發(fā)現(xiàn) TDP-43 缺乏改變了圍繞血管的細胞外基質，并減少了內皮細胞中的 β-連環(huán)蛋白信號傳導，”該研究人員說。因此，沒有內皮 TDP-43 蛋白的小鼠表現(xiàn)出腦和脊髓的多處出血和血管變性。
神經科學中的血管缺陷和炎癥反應
作者還發(fā)現(xiàn)內皮細胞中的 TDP-43 是血管缺陷的一個潛在促成因素，血管缺陷觸發(fā)了在診斷為 TDP-43 相關疾病的患者中觀察到的炎癥反應。
中樞神經系統(tǒng)血管的一些改變（血腦屏障完整性缺陷或內皮細胞變性）與可導致神經元丟失的炎癥和免疫反應相關。這一神經元變性過程是各種神經系統(tǒng)疾病（卒中、糖尿病視網膜病變）和一些神經退行性疾病，如阿爾茨海默病、ALS 或 LATE （以邊緣系統(tǒng)為主的年齡相關性TDP-43腦�。�的起源或進展的基礎。
該研究將有助于更好地理解連接血管缺陷和神經炎癥的分子機制。“我們現(xiàn)在的目標是分析成熟血管內皮中的 TDP-43 蛋白功能缺陷是否會由于血管通透性增加或炎癥過程而參與 ALS 或其他 TDP-43 相關的病理，” Montañez 總結道。
創(chuàng)立于1450年的西班牙巴塞羅那大學
參考文獻
Source：University of Barcelona
Blood–brain barrier integrity depends on a protein that is altered in some neurodegenerative diseases, study reveals
Reference：
Víctor Arribas et al, Endothelial TDP-43 controls sprouting angiogenesis and vascular barrier integrity, and its deletion triggers neuroinflammation, JCI Insight (2024). DOI: 10.1172/jci.insight.177819
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原文標題 : 血腦屏障的完整性依賴于一種在某些神經退行性疾病中會發(fā)生改變的蛋白質
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