血脑屏障的完整性取决于在某些神经退行性疾病中发生改变的蛋白质
中枢神经系统血管网络的缺陷与阿尔茨海默病和肌萎缩侧索硬化症(ALS)等神经退行性疾病的早期症状有关。正是这种复杂的血管网络提供了激活所有神经元功能所需的营养物质，尤其是葡萄糖和氧气。现在，由巴塞罗那大学和贝尔维特生物医学研究所(IBIDELL)领导的一项研究表明，TDP-43蛋白对于中枢神经系统中形成稳定且成熟的血管网络至关重要。
根据JCI Insight杂志封面上的这项研究，TDP-43 蛋白对于维持血脑屏障的完整性也至关重要，血脑屏障可以防止毒素和病原体到达中枢神经系统。
该项目由巴塞罗那大学医学与健康科学学院和 IDIBELL 的 Eloi Montañez 教授领导，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 白血病研究中心的团队。研究所和国家基因组分析中心(CNAG-CRG)。
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素。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有关。
尽管最近在了解 TDP-43 在神经元中的功能方面取得了很大进展，但其在构成循环系统的内皮细胞、新血管的形成(血管生成)和血管功能中的确切作用尚不清楚。
布法罗大学生理学系的 Montañez 教授说：“这项研究首次揭示了 TDP-43 对于中枢神经系统血管的形成和稳定性以及血脑屏障的完整性至关重要”科学。
中枢神经系统的血管化和血脑屏障的形成受到不同信号通路的调节。例如，调节细胞与细胞外基质相互作用的整合素信号通路以及转录因子β-连环蛋白执行的信号传导。
研究人员说：“在研究中，我们发现 TDP-43 缺乏会改变血管周围的细胞外基质，并减少内皮细胞中的 β-连环蛋白信号传导。” “因此，没有内皮 TDP-43 蛋白的小鼠在大脑和脊髓中表现出多处出血和血管变性。”
神经科学中的血管缺陷和炎症反应
作者还确定内皮细胞中的 TDP-43 是导致血管缺陷的潜在因素，血管缺陷会引发在诊断为 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——与炎症和免疫反应有关，可能导致神经元损失。这种神经元变性的过程是起源的基础各种神经系统疾病(中风、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(边缘系统主导的年龄相关性 TDP-43 脑病)的进展。
该研究将有助于更好地了解血管缺陷和神经炎症之间的分子机制。 Montañez 总结道：“我们现在的目标是分析成熟血管内皮中 TDP-43 蛋白功能的缺陷是否可能与 ALS 或由于血管通透性增加或炎症过程而导致的其他 TDP-43 相关病理有关
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