神经退行性疾病：无声的“大脑杀手”-Molecular Devices-应用中心-上海百翱杰生物科技有限公司

神经退行性疾病：无声的“大脑杀手”

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2025-04-02

在医学的浩瀚星空中，神经退行性疾病无疑是最为神秘且令人揪心的领域之一。这类疾病，如同潜伏在大脑深处的“隐形杀手”，悄无声息地侵蚀着患者的神经细胞，引发了一系列令人无奈的症状，从记忆衰退到运动功能障碍，从认知能力下降到情绪失控，每一个症状都像一把利刃，切割着患者及其家人的生活。

目前神经退行性疾病 (NDDs) 包括阿尔茨海默病 (AD) 、帕金森病 (PD) 、肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 以及亨廷顿病 (HD) 。这类疾病的共同特点是错误折叠的蛋白质在神经细胞中异常聚集，导致神经元功能丧失甚至死亡。

其中亨廷顿病因单基因显性遗传的特性尤为特殊，作为神经退行性疾病家族中的“典型代表”，更是以其独特的遗传性和毁灭性的病程，让无数家庭陷入了绝望的深渊。患者因基因突变产生突变亨廷顿蛋白 (mHtt) ，其 N 端多聚谷氨酰胺 (polyQ) 片段形成不可溶的聚集体，患者会逐渐出现不自主运动、认知障碍、精神行为问题，甚至体重持续下降，通常在确诊后仅能存活 15-20 年，且目前尚无根治手段，现有药物仅能缓解部分症状。所以早期诊断和精准量化 mHtt 蛋白成为延缓病情的关键突破口。传统检测方法（如免疫组化、滤膜捕获）存在灵敏度低、操作繁琐、无法动态监测蛋白形态变化等局限，严重制约了疾病机制研究和药物开发。

蛋白的失控聚集，亨廷顿症

亨廷顿蛋白 (mHtt) 的可溶性单体与聚集态纤维在疾病进展中此消彼长：

可溶性 mHtt：早期可能具有毒性，促进神经元损伤；

聚集态 mHtt：形成包涵体，但毒性作用仍存争议。

传统技术难以精准区分这两种形态，更无法在微量样本中同时定量分析，导致关键病理机制长期成谜。

TR-FRET 双重免疫分析方法

TR-FRET 技术基于荧光共振能量转移 (Förster Resonance Energy Transfer, FRET) ，通过标记抗体对来检测抗原。该方法利用稀土离子荧光团供体和受体荧光团之间的能量转移，当供体和受体标记的抗体同时结合抗原时，会产生特定的 TR-FRET 信号。该技术具有高灵敏度、特异性、快速、使用小体积样本和多重检测潜力。

抗体选择和基于 TR-FRET 技术的原理方法

可溶性 mHtt 检测：文章使用 2B7 和 MW1 抗体对，针对 mHtt 的 N 端表位。MW1 特异性识别扩展的 polyQ 序列，当 mHtt 聚集时，该表位被掩盖，导致 TR-FRET 信号丢失。

聚集性 mHtt 检测：文章使用 4C9 和 MW8 抗体对，这些抗体能够特异性识别 mHtt 聚集物，即使在聚集物中，抗体也能找到多个结合位点，从而产生 TR-FRET 信号。单个抗体结合多个重复表位，通过双标记产生特异性信号。这种设计巧妙规避了传统方法中表位遮蔽的难题，如同为蛋白动态装上“实时监控探头”。

优势体现

一步同时检测：在 5 微升样本中，同步定量可溶性与聚集态 mHtt；

超高灵敏度：精准识别低至 300 kDa 的可溶性片段与 950 kDa 的聚集态复合物；

动态追踪：揭示疾病进程中可溶性 mHtt 减少与聚集态增加的负相关关系。

研究亮点

在亨廷顿小鼠模型中，发现小脑与海马的聚集速率低于纹状体，提示脑区特异性病理差异；

睾丸等高增殖组织中，可溶性 mHtt 含量高却无聚集，挑战了“聚集即毒性”的传统观点；

为开发靶向可溶性 mHtt 或抑制聚集的治疗策略提供关键工具。

多功能酶标仪的“高光时刻”：

从实验室到临床的桥梁

TR-FRET 技术的核心离不开高性能酶标仪的支持，MD 的 SpectraMax iD5 具有 6 功能，包括荧光、发光、光吸收等基本检测功能外，也支持共振能量转移技术，如 FRET、TR-FRET、BRET1、BRET2、NanoBRET，Western Blot 等。仪器的其独特优势在于：

多通道检测：同步读取不同荧光信号，避免交叉干扰；

超微量分析：仅需微升级样本，降低实验成本；

自动化兼容：无缝衔接高通量平台，加速药物研发进程。

对于科研人员而言，这项技术不仅是解密退行性疾病的“钥匙”，更是推动精准医疗落地的利器。未来，TR-FRET 或将成为阿尔茨海默症、帕金森病等蛋白聚集疾病研究的标配工具。

照亮退行性疾病的“黑暗角落”

亨廷顿的研究突破，彰显了技术创新对生命科学的深远影响。TR-FRET 技术以其灵敏、高效、多维分析的特性，为退行性疾病机制研究与治疗开发开辟了新路径。或许在不久的将来，我们不仅能“看见”蛋白的异常聚集，更能通过精准干预，按下疾病进展的“暂停键”。

参考文献

Barbara Baldo,^1,4 Paolo Paganetti,^1,4,5 Stephan Grueninger,¹ David Marcellin,¹ Linda S. Kaltenbach,² Donald C. Lo,² Martin Semmelroth,¹ Andjelija Zivanovic,¹ Dorothe´ e Abramowski,¹ Donna Smith,³ Gregor P. Lotz,¹ Gillian P. Bates,³and Andreas Weiss*

Chemistry & Biology 19, 264–275, TR-FRET-Based Duplex Immunoassay Reveals an Inverse Correlation of Soluble and Aggregated Mutant huntingtin in Huntington's Disease

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