导致无数老年人记忆力丧失的阿尔茨海默病的“罪魁祸首”是什么样子的?清华大学教授施一公在世界上首次揭示了与阿尔茨海默病直接相关的人类起源γ分泌酶复合物的精细三维结构,为理解γ分泌酶复合体的工作机制和阿尔茨海曼病的发病机制提供了重要线索。
这一成果由英国《自然》杂志以长文的形式在线发表。此前,施一公曾多次受邀在国际会议上做报告。听到这一消息后,《自然》、《细胞》和《科学》等顶级科学期刊主动实施了一项公约草案。
施一公在介绍其研究结果时表示,先前的研究表明,阿尔茨海默病的发生与大脑中淀粉样斑块的形成密切相关。淀粉样斑块由膜整合酶复合物γ复合酶的分泌异常切割“淀粉样前体蛋白”APP,产生过量的A易聚集β42肽。
γ分泌酶复合物可以理解为细胞膜上的蛋白酶体,或更常见的描述为垃圾破碎机。它的主要功能是降解细胞膜上的一些废弃蛋白质,并将其分解成小碎片,供人体吸收和再利用。
获得γ分泌酶复合物的三维结构是目前世界生命科学领域最热门的研究课题之一。世界上几十个实验室一直在努力解决关键问题,但几十年来一直没有取得任何成果。
此前,外国科学家只能将蛋白酶分解到12埃的分辨率。这一次,施一公教授对获得的复杂样品进行了冷冻分析和数据收集,最终获得了4.5埃的分辨率γ复合材料的三维结构。施一公对此解释得淋漓尽致:“如果12埃是让你看100米外的一个馒头,4.5埃是看5米外的馒头。我希望你以后能看10厘米外的馒。”
“阿尔茨海默病的主要特征是健忘症。”施一公教授表示,阿尔茨海默病是一种致命的神经退行性疾病。这种疾病通常发生在65岁以上的老年人身上,然而,也有罕见的早发性传播疾病会早发。随着现代寿命的增长,越来越多的人患有阿尔茨海默病。美国前总统里根和英国前首相撒切尔都患有此病。
根据相关数据,早在2006年,全球约有2600万人患有阿尔茨海默病。到2050年,据估计,全世界每85人中就有一人患有阿尔茨海默病。据不完全统计,中国约有500万阿尔茨海默病患者,占世界的四分之一。
施一公教授表示,他们研究的人γ分泌酶复合物的精细三维结构是阿尔茨海默病的基础研究,但离临床应用还有很长的路要走。