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结构生物化学/轴突运输与疾病

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轴突运输

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动力蛋白在微管上运输货物的一个简化图示

轴突运输,也称为轴浆运输,是一个细胞过程,不仅负责将蛋白质和膜运输到轴突,还负责将注定要降解的分子从轴突运回细胞体。朝细胞体方向的运动称为逆向运输;朝突触方向的运动称为顺向运输。

轴突运输对于神经元细胞的生长和存活至关重要。神经元的轴突是细胞体的 1,000 或 10,000 倍长,但没有核糖体,这意味着它无法产生蛋白质。所有蛋白质和膜都必须在神经元细胞体或神经元细胞树突中合成蛋白质,然后运输回轴突。运动蛋白驱动蛋白是顺向过程中的运动蛋白,而动力蛋白则用于逆向过程。

囊泡货物以 50-400 mm/天移动,而蛋白质以不到 8 mm/天移动。


阿尔茨海默病

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阿尔茨海默病简介

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将两个脑图结合在一起以进行比较。左边是正常脑,右边是阿尔茨海默病患者的脑。

阿尔茨海默病,也称为 AD,是常见的痴呆形式。病因未知,目前没有治愈方法。随着病情的进展,患者会越来越糟,最终导致死亡。5% 的 65 岁老人患有阿尔茨海默病;20% 的 85 岁老人患有阿尔茨海默病 - 患病率随着患者年龄的增长而增加。

阿尔茨海默病有三种类型

1- 痴呆型 AD,也称为 DAD,占患者的 10%。大多数患者年龄小于 65 岁;有些人甚至小于 40 岁。研究人员发现,一些患者的 14 号染色体异常,这在 SDAT 患者中没有表现出来。

2- 老年性痴呆伴阿尔茨海默病类型,也称为 SDAT,占患者的 85%~90%。大多数患者年龄大于 60 岁。研究表明 SDAT 不是遗传性的。

3- 家族性 AD,也称为 FAD,占患者的 1%。FAD 被认为是遗传性疾病,遵循孟德尔的常染色体遗传规律。在 FAD 家族中,至少两代家族成员被诊断为 FAD。大多数患者年龄小于 40 岁。该病几乎不受药物影响。

MMSE 水平 解释 时间到下一阶段 退化程度

1 29~30 正常 - 成人

2 29 正常成年人老化健忘症。 - 成人

3 25 轻度神经认知功能障碍 降低工作能力和社交能力。 - 青年成人

4 20 前痴呆型阿尔茨海默病 降低计算能力和复杂工作能力、注意力和健忘症。 2 年 8~ 青少年

5 14 早期阿尔茨海默病 降低 2~20 的计算能力,失去正常活动能力。 1.5 年 5~7 岁

6 5 中度阿尔茨海默病 无法从 10 数到 1,需要他人帮助才能完成正常活动。 2.5 年 5~7 岁

7 0 晚期阿尔茨海默病 需要生活帮助,完全依赖他人。 8~9 年 4~15 个月


该病有四个阶段

1- 前痴呆

奥古斯特·德特。阿尔茨海默病患者,1901 年 11 月,第一个描述了阿尔茨海默病患者。

患者会出现轻微的认知困难。该测试可以帮助医生在诊断为 AD 前八年发现阿尔茨海默病的征兆。这些征兆,例如短期记忆力减退和无法获取新信息,会导致患者无法独立完成复杂的日常生活活动。

2- 早期

定义为前 2~3 年,患者在语言、执行功能、感知或运动执行方面会有困难。语言问题明显表现为词汇量减少和词汇量缩小,最终导致语言表达和书写能力普遍下降。记忆力减退与其他症状同时发生,但不如其他症状突出。阿尔茨海默病不会影响所有记忆,例如,隐性记忆、情景记忆和语义记忆。

3- 中度

该病最终会阻碍独立生活;患者会失去日常生活能力。在语言方面,患者无法回忆词汇,导致错误的词汇替换。阅读和写作能力也在逐渐下降。记忆问题变得更糟;有些患者甚至无法认出亲近的家人。情绪变化剧烈,导致患者走失、哭泣和抵触照顾。

4- 晚期

这是阿尔茨海默病的最后阶段。MMSE 将每年下降 3~4 分,直到降至零。通常,患者还能活 8~9 年,但大多数患者已经失去了生活能力 - 他们的所有日常生活活动都依赖于他人。他们的词汇量减少到简单的短语;有时他们只能说单个词。患者最终会死亡,但导致患者死亡的原因不是阿尔茨海默病 - 实际上是某些外部因素,例如压疮感染或肺炎。

可能导致阿尔茨海默病的原因有很多。

颤藻属

1- 遗传

研究报告显示,超过 20% 的 80 岁老人患有阿尔茨海默病。然而,在阿尔茨海默病家族中,观察到患病率更高;患病年龄甚至降低到 13 岁。

2- 蓝藻

蓝藻含有名为 BMAA(β-N-甲氨基-L-丙氨酸)的神经毒素。经证实,BMAA 对动物神经细胞有强烈的毒性,加速了动物脑细胞的退化。少量 BMAA 的积累会导致大鼠的所有脑神经细胞死亡。

3- 铝

过量吸收铝离子被认为是可能导致阿尔茨海默病的原因。研究报告显示,二战结束后,留在关岛领土上的士兵患阿尔茨海默病的比例很高。在关岛领土的地下水中检测到高浓度的铝离子。为士兵更换饮用水后,患阿尔茨海默病的比例大幅下降。

治疗和药物

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有三种药物用于治疗阿尔茨海默病。前两种药物已经获得 FDA 批准并用于临床。第三种药物仍在测试阶段。

1- 抗胆碱酯酶

抗胆碱酯酶用于治疗患有早期阿尔茨海默病的患者。该药改变患者的情绪和精神症状。为了治疗伴随的疾病,如失眠,医生建议患者同时服用抗胆碱酯酶和安眠药或其他辅助药物。

流行病学研究表明,智力活动,如下棋或定期进行社交互动,与 AD 风险降低有关,但没有发现因果关系。

2- 美金刚(奈明达)

美金刚能阻止谷氨酸的兴奋毒性,从而阻止谷氨酸引起的脑细胞破坏,减缓失去生命力的速度。美金刚是唯一能够治疗中度和重度阿尔茨海默病的药物。

3- bFGF

研究报告显示,bFGF 可用于治疗患有阿尔茨海默病的大鼠,但目前还没有临床报告支持 bFGF 对人体有积极作用。

目前没有证据表明任何特定的行为可以有效预防阿尔茨海默病。然而,研究表明,改变一些可改变的因素,如饮食、智力活动和生活节奏,可以降低患阿尔茨海默病的风险。在饮食方面,人们应该多吃蔬菜,减少肉类摄入。智力活动,如阅读、玩棋盘游戏、完成填字游戏和演奏乐器,有助于保持脑细胞健康。


参考文献

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1. Gorazd B. Stokin 和 Lawrence S.B. Goldstein,“轴突运输与阿尔茨海默病”

2.http://en.wikipedia.org/wiki/Alzheimer’s_Disease

3.http://zh.wikipedia.org/zh-cn/阿兹海默病

4.http://baike.baidu.com/view/1340086.htm

5. 范伟,“阿尔茨海默病简介”

6. 罗美婷,“阿尔茨海默病的药物和治疗方法”

7.http://en.wikipedia.org/wiki/Axonal_transport

8.http://baike.baidu.com/view/956775.htm

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