一项新研究表明，TDP-43 蛋白对于在中枢神经系统中形成稳定成熟的血管网络至关重要。
《医学快讯》
3月13日消息
中枢神经系统血管网络的缺陷与神经退行性疾病的早期症状有关，如阿尔茨海默病和肌萎缩侧索硬化症（ALS）。正是这种复杂的血管网络提供了必要的营养物质（尤其是葡萄糖和氧气）来激活所有的神经元功能。现在，由巴塞罗那大学（University of Barcelona，UB）和 Bellvitge 生物医学研究所（Bellvitge Biomedical Research Institute，IBIDELL）领导的一项研究表明，TDP-43 蛋白对于在中枢神经系统中形成稳定成熟的血管网络至关重要。
根据刊登在《临床研究杂志子刊机理解析》（JCI Insight）杂志封面上的这项研究，TDP-43 蛋白在维持血脑屏障（BBB）的完整性方面也至关重要，血脑屏障可以防止毒素和病原体到达中枢神经系统。
研究于2024年3月8日发表在美国临床研究协会杂志《JCI Insight》（最新影响因子：8.0）杂志上
该项目由巴塞罗那大学医学院和卫生科学学院的 Eloi Montañez 教授以及 IDIBELL 牵头，并涉及来自巴塞罗那大学生物学院和生物医学研究所（IBUB）、Josep Carreras 白血病研究所和国家基因组分析中心（CNAG-CRG）的团队。
从左到右的研究专家为 Pilar Villacampa、Víctor Arribas 和 Eloi Montañez
TDP-43蛋白在血管系统中的作用是什么？
TDP-43 蛋白是神经系统功能和神经元可塑性的关键因子。它是一种调节基因表达的 DNA 和 RNA 结合蛋白，其功能障碍与各种神经退行性疾病相关。
虽然最近在理解 TDP-43 在神经元中的功能方面取得了许多进展，但其在构成循环系统的内皮细胞中的确切作用、新血管的形成（血管生成）和血管功能尚不清楚。
巴塞罗那大学生理科学系 Montañez 教授说：“这项研究首次揭示了 TDP-43 对中枢神经系统血管的形成和稳定以及血脑屏障的完整性至关重要。”
中枢神经系统的血管化和血脑屏障的形成受不同的信号通路调节。例如，调节细胞与细胞外基质相互作用的整合素信号通路和由转录因子β-连环蛋白（β-catenin）进行的信号传导。
“在这项研究中，我们发现 TDP-43 缺乏改变了围绕血管的细胞外基质，并减少了内皮细胞中的 β-连环蛋白信号传导，”该研究人员说。因此，没有内皮 TDP-43 蛋白的小鼠表现出脑和脊髓的多处出血和血管变性。
神经科学中的血管缺陷和炎症反应
作者还发现内皮细胞中的 TDP-43 是血管缺陷的一个潜在促成因素，血管缺陷触发了在诊断为 TDP-43 相关疾病的患者中观察到的炎症反应。
中枢神经系统血管的一些改变（血脑屏障完整性缺陷或内皮细胞变性）与可导致神经元丢失的炎症和免疫反应相关。这一神经元变性过程是各种神经系统疾病（卒中、糖尿病视网膜病变）和一些神经退行性疾病，如阿尔茨海默病、ALS 或 LATE （以边缘系统为主的年龄相关性TDP-43脑病）的起源或进展的基础。
该研究将有助于更好地理解连接血管缺陷和神经炎症的分子机制。“我们现在的目标是分析成熟血管内皮中的 TDP-43 蛋白功能缺陷是否会由于血管通透性增加或炎症过程而参与 ALS 或其他 TDP-43 相关的病理，” Montañez 总结道。
创立于1450年的西班牙巴塞罗那大学
参考文献
Source：University of Barcelona
Blood–brain barrier integrity depends on a protein that is altered in some neurodegenerative diseases, study reveals
Reference：
Víctor Arribas et al, Endothelial TDP-43 controls sprouting angiogenesis and vascular barrier integrity, and its deletion triggers neuroinflammation, JCI Insight (2024). DOI: 10.1172/jci.insight.177819
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原文标题 : 血脑屏障的完整性依赖于一种在某些神经退行性疾病中会发生改变的蛋白质
