Persönliche Gesundheit

Blockieren der protein s-Aktivität stellt Wahrnehmung in alten Mäusen, Studie zeigt,

Durch das blockieren ein protein-s-Aktivität mit Antikörpern, Stanford University School of Medicine Ermittler waren in der Lage, Verbesserung der kognitiven Verhaltens in aging mice.

Ein Papier beschreibt die Suche nach werden online veröffentlicht am 3. April in der Natur. Tony Wyss-Coray, Ph. D., professor von Neurologie und von neurologischen Wissenschaften, ist der leitende Autor. Der führende Autor ist MD-Ph. D.-student John Pluvinage.

Wyss-Coray arbeitet seit mehreren Jahren auf die Frage, was bewirkt, dass das Gehirn verliert seine Sehschärfe mit zunehmendem Alter. Ein Schwerpunkt seiner Forschung war es, eine Klasse von Gehirn-Zellen, die sogenannten mikroglia, die dazu dienen sowohl als das Gehirn Immunzellen und seinen Müll crew. Unter den vielen verschiedenen Dinge, die mikroglia tun, um das Gehirn gesund ist Flämmen bis bits der Zelltrümmer und protein-Ablagerungen, die aufbauen im Laufe des normalen metabolischen Aktivität.

Im Durchschnitt der Müll-Sammel-Leistung der mikroglia vermindert im alternden Gehirn. Warum dies geschieht, und inwieweit die mangelhafte Müll-Dienst ist eigentlich verantwortlich für altersbedingte kognitive Einbußen sind unklar. Aber es ist eine gute Wette, dass die eine oder andere Weise, microglial Schlechtleistung spielt eine Rolle in der neurodegeneration, sagte Wyss-Coray, D. H. Chen Professor II und senior research career scientist an der Veterans Affairs Palo Alto Health Care System.

„Viele der Gene, deren Hochrisiko-Varianten haben vor kurzem in Verbindung gebracht worden, Alzheimer-Krankheit bekannt sind, aktiv zu sein, nur im Gehirn und in der mikroglia“, sagte er. „Microglial Gene‘ aktivierungsmuster sind nicht normal bei der Alzheimer-Krankheit und anderen neurodegenerativen Störungen, einschließlich Parkinson-Krankheit und Amyotrophe Lateralsklerose.

„Wir denken, wir haben möglicherweise entdeckt einen Weg, um diese Zellen wieder auf den Weg machen und Ihnen so zu arbeiten, wie Sie früher, als wir jung waren.“

Die ingest-dann-digest-Verfahren beschäftigt, die von mikroglia und anderen immun-Zell-Typen im Körper wird als Phagozytose. Die Studie verwendete Labor-Techniken zu identifizieren, die Maus-Gene, deren Aktivität entweder beeinträchtigt oder verbessert microglial Phagozytose und deren Aktivität entweder erhöhen oder verringern erheblich mit dem Alter.

Sperrung Gene “ – Funktionalität

Die Ermittler abgeholt werden etwa 3.000 Gene, die für Proteine Kodieren, dass Sie beurteilt werden konnte, gezielt durch Medikamente oder Drogen, die bereits im Fokus der Medikamentenentwicklung. Ein zu einer Zeit, die Sie blockiert jedes gen die Fähigkeit zu Kodieren ein protein. Das Ziel war, zu lernen, wie jede blockade beeinträchtigt die Fähigkeit der kultivierten mikroglia von Mäusen zu ingest kleine Partikel von fluoreszenzmarkierter latex. (Je heller ein microglial cell glühte, die besser verweigern eater es war.)

„Es war wie eine Prüfung der Bücher der Müll-ziehend Gesellschaft,“ Wyss-Coray sagte. „Wir wollten wissen:“ Ist es die Müll-LKW ‚ s fehlerhafte Räder? Die rostigen Containern? Eine unerwartete Müll überlauf? Faul oder schlecht ausgebildetes Personal? Oder ist die Straße in schlechtem Zustand ist?'“

In einem parallelen experiment, die Forscher festgestellt, welche von denen etwa 3.000 Gene sind mehr oder weniger aktiv in mikroglia aus den hippocampi von Jungen Mäusen, die gegenüber alten Mäusen. (Der hippocampus ist eine Struktur des Gehirns, einer auf jeder Seite des Gehirns, das ist essenziell für lernen und Gedächtnis.)

Überraschend, wenn die Wissenschaftler verglichen die Ergebnisse der beiden Experimente, Sie fanden nur ein gen betroffen microglial Phagozytose und deren Tätigkeit in der mikroglia deutlich erhöht sich mit zunehmendem Alter. Ältere mikroglia produziert weit mehr Kopien dieses Gens—proxy für die verstärkte Produktion des proteins, für welches das gen ist ein bauplan—als jüngere haben, und klopfen aus seiner Funktion erheblich verbessert microglial Phagozytose.

„Jetzt hatten wir eine vorläufige Verdacht, ein gen, das war noch nie verwickelt in microglial Müllabfuhr,“ Wyss-Coray sagte. So dass Sie konzentrierte sich auf das gen, genannt CD22, die in beiden Mäusen und Menschen.

In einer follow-on experiment, das CD22-protein aktiviert bis drei mal so Häufig auf der Oberfläche von älteren Mäusen, die mikroglia, als auf jene der jüngeren Mäuse mikroglia, bestätigt die gen-Aktivität zu finden. Diese Proteine blockiert werden, durch Antikörper, Moleküle, die Bindung an ein bestimmtes protein und kann erzeugt werden, im Labor. Antikörper sind sperrig und nicht leicht in die Zellen einzudringen, aber Sie sind hervorragend für die Ausrichtung von Zell-Oberflächen-Proteine.

Die Injektion von Antikörpern

Wyss-Coray team injizierten Antikörper, der CD22-protein in den hippocampus auf der einen Seite von Mäuse-Gehirnen. Sie auch injiziert, ähnlich wie Antikörper, waren unfähig, die Bindung an CD22 in den hippocampus auf der gegenüberliegenden Seite.

Zusammen mit den Antikörpern, die Forscher verabreicht Fluoreszenz-markierten bits von myelin. Diese Substanz, die Mäntel zahlreichen Nervenzellen, für die es bietet Isolierung. Aber myelin Schutt sammelt sich im alternden Gehirn und hat gezeigt, dass Sie zu überwältigen mikroglia die Fähigkeit, um es zu deaktivieren entfernt.

Wyss-Coray und seine Kollegen festgestellt, dass 48 Stunden später, die myelin-bits, Sie würden Injektion in die Mäuse hippocampi wurden weit weniger verbreitet auf der Seite, wo Sie musste verwaltet CD22-blockierende Antikörper eher als „dummy“ – Antikörper.

„Die mikroglia sind die einzigen Zellen, die in Mäuse-Gehirn, die eigentlich Ausdruck der CD22-protein, also dieser Unterschied ist wahrscheinlich auf die CD22-blockierende Antikörper“ – Effekt auf mikrogliazellen,“ Pluvinage sagte.

Die Ermittler durchgeführte Analog-Experimente, wobei ein protein namens beta-amyloid, deren Aufbau im Gehirn ist ein Kennzeichen der Alzheimer-Krankheit und alpha-synuclein, ein protein in ähnlicher Weise im Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit. In beiden Fällen, mikroglia ausgesetzt CD22-blockierende Antikörper besser als Ihre Kollegen auf der gegenüberliegenden Seite des Gehirns bei der Einnahme der neurodegeneration-verknüpften Substanzen.

Die Forscher verlängert die Dauer der Exposition von 48 Stunden bis zu einem vollen Monat. Sie konfiguriert Ihre injection-Technik, um eine kontinuierliche CD22-blockierende Antikörper-infusion auf beiden Seiten des Gehirns in diesem Zeitraum. Zusammen mit einer Reihe von Ergebnissen im Einklang mit Ihrer früheren, Wyss-Coray ‚ s team beobachtet, dass alte Mäuse erhielten diese Infusionen besser als Kontroll-Mäusen des gleichen Alters, die auf zwei verschiedenen tests des Lernens und der Erinnerung, die Häufig verwendet werden, zu beurteilen, Mäuse kognitive Fähigkeit.