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結構生物化學/軸突運輸與疾病

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軸突運輸

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動力蛋白在微管上運輸貨物的一個簡化圖示

軸突運輸,也稱為軸漿運輸,是一個細胞過程,不僅負責將蛋白質和膜運輸到軸突,還負責將註定要降解的分子從軸突運回細胞體。朝細胞體方向的運動稱為逆向運輸;朝突觸方向的運動稱為順向運輸。

軸突運輸對於神經元細胞的生長和存活至關重要。神經元的軸突是細胞體的 1,000 或 10,000 倍長,但沒有核糖體,這意味著它無法產生蛋白質。所有蛋白質和膜都必須在神經元細胞體或神經元細胞樹突中合成蛋白質,然後運輸回軸突。運動蛋白驅動蛋白是順向過程中的運動蛋白,而動力蛋白則用於逆向過程。

囊泡貨物以 50-400 mm/天移動,而蛋白質以不到 8 mm/天移動。


阿爾茨海默病

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阿爾茨海默病簡介

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將兩個腦圖結合在一起以進行比較。左邊是正常腦,右邊是阿爾茨海默病患者的腦。

阿爾茨海默病,也稱為 AD,是常見的痴呆形式。病因未知,目前沒有治癒方法。隨著病情的進展,患者會越來越糟,最終導致死亡。5% 的 65 歲老人患有阿爾茨海默病;20% 的 85 歲老人患有阿爾茨海默病 - 患病率隨著患者年齡的增長而增加。

阿爾茨海默病有三種類型

1- 痴呆型 AD,也稱為 DAD,佔患者的 10%。大多數患者年齡小於 65 歲;有些人甚至小於 40 歲。研究人員發現,一些患者的 14 號染色體異常,這在 SDAT 患者中沒有表現出來。

2- 老年性痴呆伴阿爾茨海默病型別,也稱為 SDAT,佔患者的 85%~90%。大多數患者年齡大於 60 歲。研究表明 SDAT 不是遺傳性的。

3- 家族性 AD,也稱為 FAD,佔患者的 1%。FAD 被認為是遺傳性疾病,遵循孟德爾的常染色體遺傳規律。在 FAD 家族中,至少兩代家族成員被診斷為 FAD。大多數患者年齡小於 40 歲。該病幾乎不受藥物影響。

MMSE 水平 解釋 時間到下一階段 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 輕度神經認知功能障礙 降低工作能力和社交能力。 - 青年成人

4 20 前痴呆型阿爾茨海默病 降低計算能力和複雜工作能力、注意力和健忘症。 2 年 8~ 青少年

5 14 早期阿爾茨海默病 降低 2~20 的計算能力,失去正常活動能力。 1.5 年 5~7 歲

6 5 中度阿爾茨海默病 無法從 10 數到 1,需要他人幫助才能完成正常活動。 2.5 年 5~7 歲

7 0 晚期阿爾茨海默病 需要生活幫助,完全依賴他人。 8~9 年 4~15 個月


該病有四個階段

1- 前痴呆

奧古斯特·德特。阿爾茨海默病患者,1901 年 11 月,第一個描述了阿爾茨海默病患者。

患者會出現輕微的認知困難。該測試可以幫助醫生在診斷為 AD 前八年發現阿爾茨海默病的徵兆。這些徵兆,例如短期記憶力減退和無法獲取新資訊,會導致患者無法獨立完成複雜的日常生活活動。

2- 早期

定義為前 2~3 年,患者在語言、執行功能、感知或運動執行方面會有困難。語言問題明顯表現為詞彙量減少和詞彙量縮小,最終導致語言表達和書寫能力普遍下降。記憶力減退與其他症狀同時發生,但不如其他症狀突出。阿爾茨海默病不會影響所有記憶,例如,隱性記憶、情景記憶和語義記憶。

3- 中度

該病最終會阻礙獨立生活;患者會失去日常生活能力。在語言方面,患者無法回憶詞彙,導致錯誤的詞彙替換。閱讀和寫作能力也在逐漸下降。記憶問題變得更糟;有些患者甚至無法認出親近的家人。情緒變化劇烈,導致患者走失、哭泣和牴觸照顧。

4- 晚期

這是阿爾茨海默病的最後階段。MMSE 將每年下降 3~4 分,直到降至零。通常,患者還能活 8~9 年,但大多數患者已經失去了生活能力 - 他們的所有日常生活活動都依賴於他人。他們的詞彙量減少到簡單的短語;有時他們只能說單個詞。患者最終會死亡,但導致患者死亡的原因不是阿爾茨海默病 - 實際上是某些外部因素,例如壓瘡感染或肺炎。

可能導致阿爾茨海默病的原因有很多。

顫藻屬

1- 遺傳

研究報告顯示,超過 20% 的 80 歲老人患有阿爾茨海默病。然而,在阿爾茨海默病家族中,觀察到患病率更高;患病年齡甚至降低到 13 歲。

2- 藍藻

藍藻含有名為 BMAA(β-N-甲氨基-L-丙氨酸)的神經毒素。經證實,BMAA 對動物神經細胞有強烈的毒性,加速了動物腦細胞的退化。少量 BMAA 的積累會導致大鼠的所有腦神經細胞死亡。

3- 鋁

過量吸收鋁離子被認為是可能導致阿爾茨海默病的原因。研究報告顯示,二戰結束後,留在關島領土上計程車兵患阿爾茨海默病的比例很高。在關島領土的地下水中檢測到高濃度的鋁離子。為士兵更換飲用水後,患阿爾茨海默病的比例大幅下降。

治療和藥物

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有三種藥物用於治療阿爾茨海默病。前兩種藥物已經獲得 FDA 批准並用於臨床。第三種藥物仍在測試階段。

1- 抗膽鹼酯酶

抗膽鹼酯酶用於治療患有早期阿爾茨海默病的患者。該藥改變患者的情緒和精神症狀。為了治療伴隨的疾病,如失眠,醫生建議患者同時服用抗膽鹼酯酶和安眠藥或其他輔助藥物。

流行病學研究表明,智力活動,如下棋或定期進行社互動動,與 AD 風險降低有關,但沒有發現因果關係。

2- 美金剛(奈明達)

美金剛能阻止穀氨酸的興奮毒性,從而阻止穀氨酸引起的腦細胞破壞,減緩失去生命力的速度。美金剛是唯一能夠治療中度和重度阿爾茨海默病的藥物。

3- bFGF

研究報告顯示,bFGF 可用於治療患有阿爾茨海默病的大鼠,但目前還沒有臨床報告支援 bFGF 對人體有積極作用。

目前沒有證據表明任何特定的行為可以有效預防阿爾茨海默病。然而,研究表明,改變一些可改變的因素,如飲食、智力活動和生活節奏,可以降低患阿爾茨海默病的風險。在飲食方面,人們應該多吃蔬菜,減少肉類攝入。智力活動,如閱讀、玩棋盤遊戲、完成填字遊戲和演奏樂器,有助於保持腦細胞健康。


參考文獻

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1. Gorazd B. Stokin 和 Lawrence S.B. Goldstein,“軸突運輸與阿爾茨海默病”

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

3.http://zh.wikipedia.org/zh-cn/阿茲海默病

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

5. 範偉,“阿爾茨海默病簡介”

6. 羅美婷,“阿爾茨海默病的藥物和治療方法”

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

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

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