蜘蛛絲 蘊藏治療阿茲海默症的鑰匙

編譯/高晟鈞

堅固如剛,卻又柔韌如絲,蜘蛛絲迷人的特性,使科學家們幾十年來一直試圖解開其中的秘密。

仿造蜘蛛絲製成的人造絲,在多個領域都具有相當大的潛力。例如,人造蜘蛛絲可以幫助連接我們大腦與四肢的神經組織再生,也能幫助藥物分子直接靶向輸送到目標細胞當中。

人造蜘蛛絲可以幫助連接我們大腦與四肢的神經組織再生,也能幫助藥物分子直接靶向輸送到目標細胞當中。(示意圖/123RF)

蜘蛛絲主要由一種稱為蛛絲蛋白的蛋白質構成,以類似油滴狀液體的方式,儲存於蜘蛛腹部的腺體中。迄今為止,最大的謎團便是蜘蛛究竟是如何將油滴變成絲的呢?沒有人想到,關於油滴與蜘蛛絲之間的線索,竟會來自於一個完全不相干的領域──阿茲海默症與帕金森氏症。

與這兩種神經退行性疾病相關的蛋白質有兩種──Tau蛋白與α-突觸核蛋白,他們也可以在人體細胞中,組裝成油滴狀液體。

在阿茲海默症中,異常Tau蛋白會堆積,並附著在正常的Tau蛋白上形成纏結;另一方面,帕金森氏症會導致神經細胞產生大量多巴胺,並造成α-突觸核蛋白水平激增。而當以上任一種蛋白質堆積纏繞時,便會形成類似蜘蛛絲蛋白的油滴。

研究團隊使用了一種稱為「NT2RepCT」的合成蛛絲蛋白,並只取用由蛛絲蛋白質末端的肽鏈組成的聚合物,將其與磷酸鹽緩衝液反應,可以形成液滴,最終在短時間內得到堅固的蜘蛛絲纖維。

這一發現除了告訴我們蜘蛛如何立即產生堅固的蜘蛛絲,它還揭示了大自然如何使用與對大腦產生毒性的蛋白質的相同機制,創造出另一種令人驚奇的結構。而科學家相信,蜘蛛絲與神經退行性蛋白堆積的類似機制,有可能成為對抗神經退行性疾病的鑰匙。

資料來源:MedicalXpress

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