明尼苏达大学双城分校的研究人员开发了一种突破性的新诊断技术

明尼苏达大学双城分校的研究人员开发了一种突破性的新诊断技术，可以更快、更准确地检测神经退行性疾病。该方法可能会为早期治疗和缓解影响人类的各种疾病(例如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症)以及影响动物的类似疾病(例如慢性消耗性疾病 (CWD))打开一扇大门。

他们的新研究发表在 化学学会出版的纳米技术领域的顶级期刊Nano Letters上。

“这篇论文主要关注鹿的慢性消耗性疾病，但最终我们的目标是扩展广泛的神经退行性疾病技术，阿尔茨海默氏症和帕金森氏症是两个主要目标，”高级合著者 Sang-Hyun Oh 说。该论文和明尼苏达大学电气与计算机工程系的杰出麦克奈特大学教授。“我们的愿景是为各种神经退行性疾病开发超灵敏、强大的诊断技术，以便我们能够及早检测生物标志物，或许可以留出更多时间来部署能够减缓疾病进展的治疗药物。我们希望帮助改善数百万受神经退行性疾病影响的人的生活。”

阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、疯牛病和 CWD(广泛存在于鹿中)等神经退行性疾病都有一个共同特征——错误折叠的蛋白质在中枢神经系统中累积。检测这些错误折叠的蛋白质对于理解和诊断这些破坏性疾病至关重要。然而，现有的诊断方法，如酶联免疫吸附测定和免疫组织化学，可能昂贵、耗时且在抗体特异性方面受到限制。

明尼苏达大学研究人员的方法被称为 Nano-QuIC(纳米粒子增强型地震诱导转换)，显着提高了先进的蛋白质错误折叠检测方法的性能，例如 NIH 落基山实验室的实时地震诱导转换( RT-QuIC) 测定。

RT-QuIC 方法涉及摇动正常蛋白质与少量错误折叠蛋白质的混合物，引发连锁反应，导致蛋白质繁殖并允许检测这些不规则蛋白质。明尼苏达大学团队使用鹿的组织样本证明，在 RT-QuIC 实验中添加 50 纳米二氧化硅纳米颗粒可显着缩短检测时间，从大约 14 小时缩短至仅 4 小时，并将灵敏度提高 10 倍。

典型的 14 小时检测周期意味着实验室技术人员每个正常工作日只能进行一次测试。然而，由于检测时间不到四个小时，研究人员现在每天可以进行三项甚至四项测试。

拥有一种更快、更准确的检测方法对于了解和控制 CWD 的传播尤为重要，CWD 是一种在北美、斯堪的纳维亚和韩国的鹿群中传播的疾病。研究人员认为，Nano-QuIC 最终可用于检测人类蛋白质错误折叠疾病，特别是帕金森病、克雅氏病、阿尔茨海默病和肌萎缩侧索硬化症。

“在动物和人类身上测试这些神经退行性疾病一直是我们社会面临的重大挑战，”该论文的高级合著者、明尼苏达大学兽医和生物医学科学系助理教授彼得拉森说。“我们现在看到的是一个非常激动人心的时刻，新的、下一代的诊断测试正在针对这些疾病出现。我们的研究产生的影响是，它极大地改进了那些下一代测试，使它们更加敏感，并且使它们更容易获得。”

根据明尼苏达资源立法公民委员会 (LCCMR) 的建议，该研究由明尼苏达环境和自然资源信托基金资助;明尼苏达农业实验站快速农业响应基金;以及明尼苏达州农业、研究、教育、推广和技术转让 (AGREETT) 计划。

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