淀粉样变性病从患病风险到疾病发作的临界因素往往难以明确。近日的一项新研究报告了一种促使致病蛋白质发生异常聚集的关键诱因。
《医学快讯》
2月18日
大阪大学（Osaka University，OU）的研究团队发表于《npj生物传感》（npj Biosensing）的最新研究表明，高流速液体可能驱动易聚集蛋白质发生黏附聚积。
研究于2025年1月31日发表在《npj Biosensing》杂志上
淀粉样变性是阿尔茨海默病、帕金森病等重大疾病的病理基础。该过程涉及淀粉样纤维的形成，即当蛋白质在血液或脑脊液等液体中达到高浓度（超饱和状态）时，错误折叠的蛋白质会像晶体一样聚集成簇。
“在老龄化社会中，淀粉样变性引发广泛担忧，因老年人群罹患此类疾病的风险显著升高，”研究第一作者 Yuji Goto 博士表示，“尽管已有研究证实超饱和状态是淀粉样纤维形成的必要条件，但超饱和流体中实际诱导蛋白质聚集的驱动因素仍不明确。”
为探究此问题，研究团队采用一种模拟淀粉样蛋白形成的模型蛋白——鸡卵清溶菌酶（hen egg white lysozyme），通过类似透析使用的蠕动泵系统进行循环流动实验，并利用荧光检测技术实时监测泵送过程中该蛋白的淀粉样纤维形成动态。
依赖蠕动泵的淀粉样蛋白诱导系统概述：致淀粉样蛋白的环状流动机制
“实验结果引人注目，”资深作者 Hirotsugu Ogi 解释道，“蠕动泵系统内的流体流动显著促进了鸡卵清溶菌酶淀粉样纤维的形成。”
随后，研究团队进一步验证了与人类疾病相关的淀粉样形成蛋白——包括 α-突触核蛋白（α-synuclein）、β-淀粉样蛋白 1-40（amyloid β 1-40）及 β2-微球蛋白（β2-microglobulin），发现这些蛋白在蠕动泵系统中同样可形成淀粉样纤维。计算结果表明，泵送运动产生的液体剪切应力通过机械作用打破超饱和状态，从而诱导淀粉样纤维形成。
α-突触核蛋白（αSN）与β淀粉样蛋白40（Aβ40）的蠕动泵依赖性淀粉样纤维形成
(a-c) αSN实验结果；(d-f) Aβ40实验结果。图中展示典型淀粉样纤维形成特征：485 nm波长处检测的聚集动力学曲线（a, d）、荧光显微成像图（b, e）及透射电镜（TEM）图像（c, f）
Goto 指出：“我们的研究表明，人体内血液、脑脊液等多种体液中的剪切流体力可能驱动淀粉样纤维形成。”
鉴于透析等医疗操作中广泛使用蠕动泵，此类装置或成为淀粉样变性的又一诱发因素。解析剪切力对蛋白质超饱和状态的影响，将有助于阐明淀粉样聚集的成核机制，并为治疗策略的开发提供理论依据。
始创于1724年的日本大阪大学
参考文献
Source：Osaka University
Peristaltic pump flow: A potential trigger for amyloid protein aggregation
Reference：
Goto, Y., Ota, T., Yuan, W. et al. Peristaltic pump-triggered amyloid formation suggests shear stresses are in vivo risks for amyloid nucleation. npj Biosensing 2, 4 (2025). https://doi.org/10.1038/s44328-025-00027-0
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原文标题 : 蠕动泵流动：淀粉样蛋白聚集的潜在触发因素
