Paul Scherrer Institute PSI 的研究人員解釋說,精子是一種控制身體細胞中各種過程的小分子,我們如何預防阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等疾病?它像麵條上的奶酪一樣使某些蛋白質變得無害。讓它們聚集在一起。這一發現可能有助於對抗此類疾病。該研究現已發表在該雜誌上。 自然交流–
隨著人們壽命的延長,與年齡相關的疾病包括阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等神經退行性疾病。它變得越來越普遍。這些病症是由錯誤折疊的澱粉樣蛋白引起的大腦中有害沉積物引起的。這些蛋白質結構形成又長又細的鏈,類似於意大利麵條。到目前為止,還沒有有效的治療方法可以可靠地預防或消除這些蛋白質的積聚。
精子是細胞和動物的天然保護者。
體內自然產生的一種稱為精子的分子帶來了新的希望。在實驗室實驗中,Paul Scherrer Institute PSI 生物科學中心的 Jinghui Luo 領導的研究小組表明,精子可以延長微小線蟲的壽命。隨著人們年齡的增長,提高行動能力。研究人員發現,精子支持身體的免疫系統,清除損害神經的澱粉樣蛋白斑塊。
這些新結果可能為開發阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等疾病的新治療策略奠定基礎。
精子對於生物的功能至關重要。它屬於一類相對較小的有機分子,稱為多胺。精子在 150 多年前首次被識別出來,並以精液命名。它以極高的濃度存在。然而,它也存在於全身其他類型的細胞中,尤其是活躍且能夠分裂的細胞中。
基因調控與生物分子凝聚
精子支持細胞運動和活動。並參與各種細胞過程。它的主要作用之一是與基因組中的核酸相互作用。它有助於控制哪些基因被打開以及它們如何翻譯成蛋白質。這種調節確保細胞能夠以受調節的方式生長、分裂並最終死亡。精子對於稱為生物分子凝聚的細胞過程也至關重要。在此過程中,蛋白質和核酸等大分子會分離並在細胞內形成液滴狀區域。這創建了一個小的反應中心,重要的生化反應發生在其中。
在阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等神經系統疾病的背景下。此前的研究表明,精子可以保護神經元並緩解與年齡相關的記憶問題。到目前為止,我們還沒有清楚地了解精子如何以一種可以在醫學上利用的方式影響神經元中的有害過程。
幫助細胞清除有毒的蛋白質廢物。
羅的研究小組現在更深入地研究了這些機制。除了光學顯微鏡之外,科學家們還在 PSI 的瑞士光源 SLS 上使用了一種稱為 SAXS 散射的方法來研究所涉及過程的分子動力學。他們在玻璃毛細管中研究了這些效應。 (體外)和活生物體(體內)生命系統他們使用線蟲秀麗隱桿線蟲作為模式生物。
他們的實驗表明,精子導致有害蛋白質聚集在一起,並通過生物分子凝聚形成團塊。這種行為支持稱為自噬的正常細胞清潔過程。在自動進食中,受損或不需要的蛋白質被封裝在小囊泡中。膜結合然後被酶安全地消化。有效回收細胞成分
“自噬在處理大蛋白質簇方面更有效,”領導這項研究的羅說。 “換句話來說,精子是將纖維粘合在一起的粘合劑。分子之間只有輕微的電吸引力。這些東西是排列好的,但並沒有緊密地結合在一起。”
羅解釋說,整個過程可以想像成一盤意大利面。 “精子就像將長麵條粘合在一起的奶酪。不會粘在一起,更容易消化。”
從廚房寓言到未來治療
精子在其他疾病中也發揮著作用。包括癌症 需要更多的研究來了解這些疾病的機制。此後,精子療法可能成為一種現實的選擇。除了精子外,其他多胺許多其他物種也在體內發揮著重要的功能。因此,它在醫學上是有益的。這使得該領域在未來的研究中極具前景。 “如果我們更好地了解基本過程,”羅說,“我們就可以做出味道更好、更容易消化的食物。這樣我們就可以準確地知道哪些香料、用量多少,才能使醬汁特別美味。”
人工智能和先進成像加速精子研究
人工智能也被用於此搜索中。因為結合我們可以根據所有可用數據更快地找到有前途的“醬汁配料”。羅還指出,時間分辨散射測量和高分辨率成像。它可以實時捕獲這些過程直至亞細胞水平。對於這項工作和未來的研究來說非常重要的是,除了 PSI 之外,其他同步加速器設施也可以使用這種先進的方法。全世界只有少數
Paul Scherrer Institute PSI 的研究人員解釋說,精子是一種控制身體細胞中各種過程的小分子,我們如何預防阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等疾病?它像麵條上的奶酪一樣使某些蛋白質變得無害。讓它們聚集在一起。這一發現可能有助於對抗此類疾病。該研究現已發表在該雜誌上。 自然交流–
我們的預期壽命不斷延長。同時與年齡相關的疾病包括阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等神經退行性疾病。它已經變得更加普遍。這些疾病是由大腦中由錯誤折疊的澱粉樣蛋白組成的有害蛋白質結構積聚引起的。它的形狀讓人想起纖維或意大利麵條。迄今為止,還沒有有效的治療方法來預防或消除這種積累。
但體內一種名為精子的自然存在的分子帶來了希望。在實驗中,Paul Scherrer 研究所 PSI 生物科學中心的研究負責人 Jinghui Luo 領導的研究人員發現,這種物質可以延長微小線蟲的壽命。改善老年活動能力並增強細胞的動力源 – 特別是線粒體。研究人員指出,精子如何幫助人體的免疫系統減少損害神經的澱粉樣蛋白的積累。
這一新發現可以作為開發該疾病新療法的基礎。
細胞過程的中心介質
精子是生物體的重要物質。它屬於一種叫做多胺的物質,這是一種相對較小的有機分子。精子最早於150多年前被發現,因精液而得名。因為它的濃度極高。但它也發生在其他細胞中。身體的細胞,尤其是能夠移動和分裂的細胞。
精子促進細胞運動和活性。並控制許多不同的流程等。它與基因組的核酸相互作用。它控制基因的表達及其轉化為蛋白質,這確保細胞能夠正常生長和分裂並最終死亡。精子也是一種重要的細胞過程(稱為生物分子凝聚)的中心。在此過程中,一些大分子如蛋白質和核酸在細胞內分離並以滴狀形式聚集在一起。這樣重要的反應就會在那裡發生。
此前,有證據表明精子可以保護神經元並減輕與年齡相關的記憶喪失。它與阿爾茨海默氏症和帕金森氏症等神經系統疾病有關。然而,到目前為止,人們對精子如何干擾神經損傷還缺乏更清晰的了解。了解這一點可能有助於實現精子的醫學益處。
有助於消除細胞水平的廢物
羅景輝一行人現在已經對此事進行了詳細的調查。除了光學顯微鏡之外,研究人員還使用 PSI 瑞士光源 SLS 的 SAXS 散射技術來揭示這些過程的分子動力學。檢查是在兩個玻璃毛細管中進行的(在試管中)和生物體(居住– 線蟲秀麗隱桿線蟲作為模式生物。
研究表明,精子通過生物分子凝聚導致有害蛋白質聚集和凝固。這促進了一種稱為自噬的過程,該過程在我們的細胞中經常發生:受損或不必要的蛋白質被封裝在小膜囊泡中,並被酶安全地降解。這是一個自然的回收過程
“自噬在處理大蛋白質簇方面更有效,”領導這項研究的羅說。 “換句話來說,精子是將纖維粘合在一起的粘合劑。分子之間只有輕微的電吸引力。這些東西是排列好的,但並沒有緊密地結合在一起。”
羅說,整個事情可以想像成一盤意大利面。 “精子就像將長麵條粘合在一起的奶酪。不會粘在一起,更容易消化。”
要求:完美的組合
精子還會影響其他疾病,例如癌症。還需要研究來闡明其工作機制。只有這樣才能找到利用精子的治療方法。除了精子外,還有其他多胺。身體還有許多其他重要的功能。因此,它具有醫學意義。因此,該領域的研究具有巨大的潛力。 “如果我們更好地了解基本過程,”羅說,“我們就可以做出味道更好、更容易消化的食物。這樣我們就可以準確地知道哪些香料、用量多少,才能使醬汁特別美味。”
人工智能也被用於此搜索中。因為除了 PSI 之外,其他同步加速器設施也可以使用此類方法。世界上只有少數幾個地方










