科學家成功研發「迷你類普利昂」 複製阿茲海默症關鍵病變機制

美國西北大學與加州大學聖塔芭芭拉分校的研究團隊，近期取得突破性進展，成功打造出首個能模擬「普利昂蛋白」行為的合成tau蛋白片段。這種被稱為「迷你類普利昂」的人工蛋白，能自行摺疊成類似患者腦中出現的纖維狀結構，並誘導正常tau蛋白產生相同錯誤摺疊。

這項發現對理解tau蛋白病變（包括阿茲海默症在內的多種神經退化疾病）具有重大意義。研究團隊採用縮小版的人類tau蛋白，能更精準複製致病性tau纖維的結構特徵，為開發新型診斷工具與治療策略開闢新途徑。

研究過程中，團隊意外發現影響tau蛋白錯誤摺疊的關鍵因子：蛋白質表面水分子排列。常見於tau蛋白病變模型的「P301L突變」，會微妙改變周邊水分子結構，進而促使蛋白質更容易產生錯誤摺疊。

這項發表於《美國國家科學院院刊》的研究指出，tau蛋白相關神經退化疾病的範圍相當廣泛，包括慢性創傷性腦病變、皮質基底核變性症等。主導研究的西北大學化學系教授宋吉漢（音譯）強調：「打造能自我繁殖、重現各類tau病變特徵的蛋白片段，是理解這些複雜疾病的關鍵突破。」

在多種神經退化疾病中，蛋白質錯誤摺疊會形成有害的纖維結構，逐漸損害大腦健康。這種「類普利昂」傳播機制雖然不會人傳人，但會引發連鎖反應，使越來越多正常蛋白轉變為錯誤結構。過去科學家只能透過低溫電子顯微鏡觀察患者死後捐贈的腦組織樣本，但現在團隊開發的合成「jR2R3」短肽（僅含19個胺基酸），已能成功模擬完整tau蛋白的致病行為。

「就像把一堆軟趴趴的義大利麵條變成整齊堆疊的過程」宋教授生動比喻道。研究發現P301L突變不僅改變tau蛋白結構，更重塑周邊水分子的排列方式，這些「結構化水分子」如同固定針，將蛋白質鏈牢牢固定成有序堆疊。這種水分子導向的固定機制，可能是tau纖維形成的關鍵。

研究團隊正全力解析這種合成蛋白的特性，未來將探索其在診斷與治療方面的應用潛力。「tau纖維一旦形成就會不斷複製，若能阻斷這個過程，就可能找到全新療法」宋教授表示。這項研究獲得美國國家衛生研究院等機構資助，為對抗神經退化疾病帶來新曙光。