全球约有5000万人患有痴呆症。两种最常见的形式是阿尔茨海默病和额颞叶退化(FTLD)，当大脑特定部位的神经元停止运作时，就会发生这种疾病，从而导致记忆丧失和其他行为或性格改变。
世界卫生组织预测，如果没有治愈的方法，这个数字可能会每年增加1000万。然而，预测这些疾病的发作是棘手的，因为神经退行性变可以在人们出现任何外部症状前几年就开始了。
电子显微镜显示了健康小鼠大脑中的髓鞘。髓磷脂的脂肪组织隔离神经元，保护它们不受伤害。
康奈尔大学的研究人员包括胡凤华，他是分子生物学和遗传学系的副教授，也是威尔细胞和分子生物学研究所的成员，正在仔细研究导致老年痴呆症、FTLD和类似疾病的因素。胡的最新研究“额颞叶变风险因子TMEM106B在髓鞘形成中的作用”发表在6月23日的《大脑》杂志上。
“我想更好地了解神经退化的分子和细胞机制，”胡说。“我希望我们的研究能够促进神经退行性疾病和其他脑部疾病患者治疗选择的发展。”
她的团队首先研究了一种名为TMEM106B的特殊基因，该基因之前被认为是几种神经退行性疾病的风险因素，包括老年痴呆症和FTLD。研究人员还知道，该基因的一种特殊突变会导致一种名为“脑髓磷脂缺乏症”的神经缺陷，这种缺陷会导致大脑的髓磷脂缺乏症，从而导致运动技能和智力敏锐度的下降。
髓磷脂是神经系统中包裹神经纤维或轴突的脂肪组织。像绝缘层一样，这个组织在神经纤维周围形成一层护套，保护它们不受损伤，并允许电脉冲沿神经快速传递。
胡想知道TMEM106B的一个突变是如何造成如此大的破坏的。她还想了解更多关于该基因如何在正常情况下调节髓鞘的形成和维持。
“我们发现与这种疾病相关的突变是一种功能缺失的突变，”胡说。
这种区别是至关重要的，因为Hu实验室发现TMEM106B在负责形成保护性髓鞘组织的细胞中表达。这些细胞称为少突胶质细胞，TMEM106B位于溶酶体中，溶酶体是一种微小的细胞器，起着细胞循环中心的作用。
像胃一样，溶酶体必须维持一个特定的pH值来保持酶的活性。由于少突胶质细胞形成髓鞘，溶酶体清除任何外来物质。它们还可以储存髓鞘的主要膜蛋白，并将其沉积在神经纤维周围的区域。
Hu的团队发现，TMEM106B突变阻止了该基因调节溶酶体内部的pH值和溶酶体自身的运动——抑制了少突胶质细胞构建致密髓鞘层的能力。
在小鼠模型中，Hu还注意到TMEM106B的整体缺陷导致了少突胶质细胞内溶酶体的异常运动。这导致了髓鞘的缺陷，研究小组观察到了行为上的变化，包括运动协调性差。
其他的研究将检查TMEM106B调节溶酶体功能的确切机制，并将证明这种突变是如何导致已知的神经缺陷的。
“我们想探究基因对髓鞘形成的调节是否有助于其与神经退行性疾病，包括阿尔茨海默氏症、FTLD和其他与年龄相关的痴呆症的联系，”胡说。
第一作者在纸上是博士后Tuancheng冯,和合作者包括胡实验室的其他成员:罗里盛的19岁的穆罕默德Ullah 21岁的克里斯蒂娜·门多萨的19岁的伊莎贝尔Iscol Katz 21岁的丹尼尔•Paushter博士“18岁的彼得·沙利文博士”17日实验室技术员小春就吴和前学生Xiaolai周和劳拉卡米拉安利奎斯马丁内斯。
合作者还包括威尔康奈尔医学院生物化学系教授Fred Maxfield和他的研究助理Santiago Domenech。
胡得到了治疗额颞叶痴呆的布鲁菲尔德项目、国家老龄研究所、国家神经障碍和中风研究所的资助。
Jana Wiegand是农业和生命科学学院的编辑内容经理。
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