阿尔兹海默病（Alzheimer's disease, AD）是目前老龄化社会影响人类生命健康最重要的神经退行性疾病之一，给患者的身心健康和生存质量带来了严重威胁，给社会和家庭带来沉重的经济和精神负担，至今没有有效的药物和措施预防或治愈该疾病。蛋白质糖基化是人类蛋白质最普遍和最复杂的蛋白质翻译后修饰类型之一。随着高通量质谱技术在蛋白质修饰研究领域的不断开拓应用，使得对蛋白质复杂糖基修饰类型的精准分析和定量成为可能。近几年的最新研究发现蛋白质糖基化这一蛋白质翻译后修饰过程在AD的发生发展中可能扮演着重要角色，为探求AD发病的深层次机制和防治带来了新的曙光。研究发现，AD患者细胞中的某些蛋白质糖基化模式出现异常，引发了人们对蛋白质糖基化异常与AD关系的进一步思考和研究。这一现象为我们理解阿尔兹海默病提供了全新的视角，但相关研究成果还未在学术界引起了广泛的关注。
近日，我校2020级生物科学专业本科生赵婧维以第一作者在Nature子刊《Cell Death Discovery》（IF=7.127）发表题为“New insight into protein glycosylation in the development of Alzheimer’s disease”的研究综述。该论文详细总结了在AD细胞中发现的重要蛋白质糖基化模式变化，介绍了有关蛋白质糖基化如何影响AD发病机制的最新研究进展，以及蛋白质糖基化在AD检测和治疗方面的潜在应用。特别关注的是N/O/O-GlcNAc和唾液酸化对AD中多个重要蛋白质的不同影响。文章认为N-糖与蛋白质的生物识别有关；O-糖基化主要影响蛋白质的结构；O-GlcNAc则表现出了显著的积极的保护作用。这几种糖基化也在AD脑中分别呈现整体性的变化趋势。这些发现有助于进一步深入研究AD蛋白质糖基化，也为AD的诊断和治疗提供了新的思路，如以整体改变的糖基化水平作为AD发病生物标志物。针对已知的在AD细胞中下调的参与N糖基化和O糖基化的多种酶进行回补也是有潜力的AD治疗手段。
这项研究成果为未来更好地理解和治疗这一疾病提供了重要线索，同时丰富和深化了我们对于AD发病机制的新认识。这也是学生所在的生命学院分子营养与遗传学课题组继2021年在Nature子刊《Cell Death & Disease》发表蛋白质糖基化与人类重大疾病研究综述以来在该领域发表的第2篇重要文章，展示了我校在神经生物学研究领域的前沿引领能力和学术贡献。我们期待这一发现能够为科学界和医学界带来新的突破，为阿尔兹海默病的防治贡献一份重要力量。
该项工作得到中国科学院生物互作卓越创新中心、中央高校基本科研业务费专项资金、中国科学院大学生创新实践训练计划，以及国家自然科学基金、北京市自然科学基金等研究计划的资助。赵婧维是国科大2020级生物科学专业本科生，郎明林教授为该论文的通讯作者和该生大创科研训练计划的指导教师。
文章链接： https://doi.org/10.1038/s41420-023-01617-5
Changes in glycosylation of key AD proteins
The effects of N-glycosylation/O-glycosylation/O-GlcNAc glycosylation on protein structure and function
