一个国际研究小组的研究发现了元素金属铜和铁首次在人类的大脑。团队,由英国基尔大学和华威大学的科学家们会同德克萨斯大学圣安东尼奥(UTSA),使用钻石光源和先进光源位于加州识别元素中的淀粉样蛋白斑块中金属铜和磁性元素铁、铜和铁的化学形式之前未登记在人类生物学。
这项研究观察了淀粉样斑块隔绝已故的老年痴呆症患者的大脑组织。淀粉样斑块,阿尔茨海默病(AD)的一个标志性特征,作为网站的破坏金属化学阿尔茨海默氏症的大脑,并认为许多疾病进展是不可或缺的。
尼尔·告诉基尔大学生物医学纳米物理学教授说:“这些元素金属粒子的发现在大脑组织我们学习,非常意外,,只能通过使用x光技术专家钻石可以检测化学变化长度尺度远小于人类细胞。没有理由认为每天接触这些金属会导致大脑中他们的存在,事实上,目前尚不清楚是否这些粒子确实是与疾病有关。他们可能会出现在正常的大脑。然而,他们的存在强调了未来工作的重要性现在需要了解金属加工的大脑。”
研究发现纳米金属的存款在死后捐献的脑组织AD患者,使用同步加速器x射线spectromicroscopy。金属铜和铁的表面通常是高度不稳定,容易与氧气反应从周围环境形成氧化物和其他化合物。化合物的铜、铁和其他8个金属自然发生在身体和大脑健康至关重要。然而,当故障发展人体的生物化学,这些金属也可以造成了大脑的损伤。金属失衡的发展可能与众多dementia-causing神经退行性疾病包括广告和帕金森症,折磨着全球数以百万计的人。
实验小组I08钻石从左到右:詹姆斯•埃弗雷特杰克布鲁克斯和弗雷德里克Lermyte。来源:英国基尔大学
以前的识别非法金属铜和铁沉积在人类大脑组织,表明金属元素,以前只观察到微生物,病毒和植物,也可以发生在人类身上。这些金属铁和铜的形式截然不同的化学和磁性的氧化物形式,它们主要存储在组织。预期的角色高活性表面nanodeposits铜和铁的自然或病理过程还有待观察。因此,他们的发现,可能提供了新的见解的角色扮演的金属在正常神经化学和神经生物学,以及在神经退行性疾病。
博士Burkhard Kaulich校长Beamline科学家I08 Beamline钻石光源,评论说:“这令人印象深刻的科学项目基本同步加速器和实验室医学研究有望为改善人类的生活条件,揭示大脑内的化学环境的神经退行性疾病。此外,与团队合作在基尔和沃里克打开仪器性能的重要新路径的钻石I08扫描x射线显微镜Beamline。”
这些新发现提供了一种潜在的变革在我们了解金属导致的大脑细胞死亡的模式支撑着神经退行性疾病。反过来,这将促进新疗法的开发旨在恢复金属平衡大脑病变,可能减缓或防止这些目前无法治愈的疾病的进展。
Collingwood教授合著者和项目领导华威大学说:“这是一个迷人的和意想不到的发现,通过同步加速器技术的灵敏度和精度human-brain-derived样品我们已经用于研究。研究结果提出详细的问题如何产生这些形式的铁和铜在人类的大脑。我们知道某些生命系统可以产生元素类型的金属,所以这将是重要的发现如果这些来自等价但在人类之前未发现的途径,或者金属形式出现疾病的直接后果。”
优秀的关于金属的起源仍是个问题,大脑金属,包括他们是否独特与淀粉样斑块或更广泛的形式分布于整个大脑。团队认为,提交的调查结果将刺激新的和令人兴奋的研究金属生物化学的作用在人类的大脑,而使用最先进的技术可以适应检查各种生物系统和问题。
