暹罗猫中的突变蛋白可能参与神经变性障碍
我们经常认为狗是我们最好的朋友，但也许我们与猫的共同点比狗更多，特别是当我们变老的时候。最惊人的相似之处之一是最近在猫身上发现的一种被称为猫认知功能障碍综合征的疾病，它与阿尔茨海默病有许多共同特征。
这种情况也发生在狗的情况下，但疾病的病理学与人类版本不同。相比之下，猫似乎是人类以外的唯一物种，以在这种神经翻入疾病中抑制蛋白质团块阻断脑功能。基于美国圣地亚哥州立大学的Ingrid Niesman博士热衷于理解这种大脑故障背后的机制以及人类和猫之间的相似程度。
暹罗猫和它们独特的颜色
在耳朵，鼻子，尾部和爪子中的较暗部分，暹罗猫很容易被识别出独特的外观。奇怪的是，这种品种可能是驯养的驯养猫之一，但直到最近，这是对这种外套模式的科学解释开始出现。
事实证明，它与温度有关：较暗的毛皮位于身体的冷却器部件（基本上四肢），较温暖的部件仍然是更轻的颜色。2005年，来自加利福尼亚大学的一群研究人员发现暹罗猫在称为酪氨酸酶的蛋白质中具有突变。该突变的蛋白质参与在低于36℃的温度下生产颜料黑色素，但不能高于39℃。这种差异解释了为什么猫的温暖部位的身体的毛发没有黑色素 - 白色/奶油发毛发 - 而在较冷的区域中，这种酶是活性的，可以产生黑色素，转动头发暗色。令人难以置信的是，这种突变仅影响蛋白质中的一个氨基酸，但对其功能具有显着影响。
需要更多的研究，但这一切似乎都指出了突变暹罗酪氨酸酶对脑细胞有毒的事实。
这不仅仅是皮毛的问题
毛发和大脑似乎难以置信地不相连，但在这种情况下，是由酪氨酸酶蛋白质连接在一起的。再深入研究一下，这并不奇怪，因为产生皮肤的细胞和一些脑细胞都来自胚胎时期的同一组细胞。这意味着如果酪氨酸酶在暹罗皮肤的温暖区域不起作用，那么这种蛋白质在脑细胞中也不起作用。
这种功能缺乏可能看起来很可爱，因为暹罗猫的不同颜色，但大脑变得更加令人担忧，其中酪氨酸酶参与生产多巴胺。当它发生故障时，这种蛋白质在大脑中形成丛并导致与人类中的阿尔茨海默氏症非常相似的症状。在猫中，这种情况的特点是改变睡眠和饮食模式，迷失化，房屋训练丧失以及过度的夜间声音。诊断是具有挑战性的，直到疾病的最终阶段都可以确认。
尼森博士知道对这个主题的研究非常几乎没有研究，但热衷于提高对这种情况的认识。研究人员说：“几十年前，该疾病是公认的几十年前，而动物行为主义者正在为宠物所有者设计干预师”。“然而，狗或猫的结果是相同的 - 最终的安乐死。”
问题是临床诊断需要MRI，这是一个昂贵的测试，许多猫主人不会考虑他们的老化猫。然而，Niesman博士和她的团队认为他们有一种新的方法，可能导致筛选工具早期检测到病情。这样，兽医可能有时间实施特殊膳食补充剂或创造环境丰富协议，以提高患者的患者的生活质量。
它们的工作假设是反复应激事件导致暹罗猫的神经变性病症，其可能与脑细胞中存在的突变酪氨酸酶有关的机制。众所周知，在压力下，动物需要产生更多的多巴胺。该过程的第一步涉及在酪氨酸酶的生产中提高，如果它是该蛋白质的有缺陷版本，随着时间的推移会变得非常有问题。尼森博士认为这是“首次尝试使用培养的哺乳动物细胞中的细胞生物学方法来看待这一点”。
对细胞有毒吗？
在试图解释任何机制之前，第一步是确定酪氨酸酶的突变形式是否对细胞有毒。Niesman博士使用了分子生物学和显微镜相结合的方法来研究当Siamese酪氨酸酶在正常情况下不会产生这种蛋白质的细胞中表达时，它是否具有潜在的危害。
使用人体细胞（不是脑细胞），团队注入正常和突变酪氨酸酶的荧光形式，发现突变体酪氨酸酶比其正常对应物更快地降解。当这种降解被阻断时 - 在正常体温（猫中40℃）的脑细胞中发生时 - 该团队发现大块蛋白质在产生暹罗酪氨酸酶的细胞中的敏感区域中积聚。
这些团块堵塞正常细胞功能，可以导致细胞死亡。需要更多的研究，但这一切似乎都指出了突变暹罗酪氨酸酶对脑细胞有毒的事实。研究人员说：“我们需要纵向调查团体来跟踪国内短发控制的暹罗毒性猫”。“我们需要坚实的猫行为标记，人们愿意与猫一起使用。大多数人都需要资金。“
尼森博士认为，这种模型几乎不孤立为此目的，可能是暹罗猫。
在人类中也是如此
在人类中，Alzheimer的疾病可以在其发展中相对较早地诊断出来。这些患者通常描述气味和味道的变化，或频繁的记忆失误，例如忘记单词或日常物体的位置。随着病症的进展，神经细胞的损害也使得该人难以进行常规任务，并且一些患者可能表现出徘徊和迷失的趋势。随着记忆和认知技能继续恶化，个人失去了应对环境的能力，甚至携带对话。
奇怪的是，人类酪氨酸酶也有突变，其功能与暹罗猫相似。在这种情况下，突变蛋白在正常体温下出现功能障碍，并可能对脑细胞产生毒性。对于Niesman博士来说，这些猫朋友有潜力发展成一种创新的模型，以测试新的方法来抵消这种有缺陷的蛋白质造成的毒性，这种蛋白质与许多神经系统疾病有关。
寻找一个新模型
有了这个想法，Niesman博士和她的团队打算开发一种基于突变酪氨酸酶的神经退行性疾病的新模型。虽然转基因小鼠模型提供了大量关于阿尔茨海默病的信息，但Niesman博士认为，科学界将从自然产生的动物模型中受益匪浅，以研究人类神经系统疾病的病理特征。该模型对于识别神经退行性疾病发展过程中发生的一些最早的神经、行为和生化变化是理想的。
理想情况下，这个模型将包括一个寿命足够长的动物，以发展出明显的阿尔茨海默病的迹象。这将使研究人员能够研究引发这种疾病发展的机制，并了解早期认知问题和症状。Niesman博士说:“我们认为，这种模型可能是暹罗猫，但实际上没有为此目的进行研究。”
直到最近，认为使用猫作为人类神经变性疾病的潜在模型被认为是惨重的。这有点令人惊讶，因为猫可以表现出人类的神经病理学变化，表明一些疗法可以工作，既可以工作。更重要的是，NIESMAN博士认为猫不必只是人类条件的模型，但他们可以解锁能够使动物和人民有益的新疗法的发展。
个人反应
创建动物模型的下一步是研究神经变性障碍的下一步？
另一个关键目标是启动对老年暹罗和非群猫的纵向调查来评估痴呆症的早期迹象。我们需要了解是否行为和病理学最终相关。