近日，在《自然医学》（Nature Medicine）上刊登的一项研究成果表明，墨尔本大学的研究人员发现了异常金属元素在脑内的沉积直接参与了阿尔兹海默氏症和帕金森氏症的发病过程，并且在动物模型上证明以异常铁离子为靶点的药物可以有效预防这类疾病。
研究人员发现，在阿尔兹海默氏症和帕金森氏症发病过程中扮演重要作用的tau蛋白间接参与了脑内神经细胞的铁离子的转运。缺失这一蛋白的小鼠随着年龄的增长表现出与人类类似的疾病症状，包括认知和行为能力的明显下降，脑内特定区域铁离子的异常沉积与功能性神经元缺失，以及记忆相关的重要蛋白的减少。利用核磁共振成像技术发现这些小鼠还出现了脑萎缩。研究人员同样发现通过调控铁离子防止其沉积有效地阻止了行为学和生理学病变，从而确认了铁离子在此类疾病中的重要作用。
Tau蛋白早在80年代就被证明是神经纤维缠结（阿尔兹海默氏症的主要病理学特征之一）的主要构成部分，而且在2010年该蛋白的基因被证实是帕金森氏症的主要危险基因之一。但是，至今对该蛋白在这类疾病的发病过程中扮演的作用仍然很不明确。这份报告首次确认了该蛋白的缺失对帕金森氏症发病的影响，并发现与淀粉样蛋白前体（APP）的相互作用可能参与了神经元细胞内铁离子调控。2010年该课题组在国际顶尖生物学杂志《细胞》上发表论文，证明了淀粉样蛋白前体参与了神经元内铁离子的转运。最新的研究报告进一步发现tau蛋白影响了淀粉样蛋白在细胞内的分布，从而阻止了淀粉样蛋白执行功能。自80年代发现这两种蛋白开始，科学家一直致力于研究两者的相互关系，但一直进展缓慢。此论文有力的填补了这一空白，对研究阿尔兹海默氏症的病理学提供了新的线索。
阿尔兹海默氏症（早老性痴呆）和帕金森氏症均为威胁人类寿命的主要疾病。它们主要影响六十岁以上的老年人的认知和行为能力，患病周期可长达数十年，目前并无有效的治愈手段。随着我国人口的老龄化加剧，研究对这类疾病的机理并找出相应的治疗手段是科学家一直努力的方向。
这一研究曾两次在美国神经生物学年会(SfN 2010, 2011)上宣读，并被2011年世界老年痴呆症大会(AAICAD 2011)选为“热门话题”予以公布。
这一系列研究成果支持了使用小分子药物调控铁离子代谢在相关疾病中可能的应用。目前类似药物正在准备进行新一轮二期临床试验。（生物谷 Bioon.com）
doi:10.1038/nm.2613
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Tau deficiency induces parkinsonism with dementia by impairing APP-mediated iron export
Peng Lei, Scott Ayton, David I Finkelstein, Loredana Spoerri,, Giuseppe D Ciccotosto,, , David K Wright, Bruce X W Wong, Paul A Adlard, Robert A Cherny, Linh Q Lam, Blaine R Roberts, Irene Volitakis, Gary F Egan, Catriona A McLean, Roberto Cappai, James A Duce, & Ashley I Bush,
The microtubule-associated protein tau has risk alleles for both Alzheimer's disease and Parkinson's disease and mutations that cause brain degenerative diseases termed tauopathies. Aggregated tau forms neurofibrillary tangles in these pathologies, but little is certain about the function of tau or its mode of involvement in pathogenesis. Neuronal iron accumulation has been observed pathologically in the cortex in Alzheimer's disease, the substantia nigra (SN) in Parkinson's disease and various brain regions in the tauopathies. Here we report that tau-knockout mice develop age-dependent brain atrophy, iron accumulation and SN neuronal loss, with concomitant cognitive deficits and parkinsonism. These changes are prevented by oral treatment with a moderate iron chelator, clioquinol. Amyloid precursor protein (APP) ferroxidase activity couples with surface ferroportin to export iron, but its activity is inhibited in Alzheimer's disease, thereby causing neuronal iron accumulation. In primary neuronal culture, we found loss of tau also causes iron retention, by decreasing surface trafficking of APP. Soluble tau levels fall in affected brain regions in Alzheimer's disease and tauopathies, and we found a similar decrease of soluble tau in the SN in both Parkinson's disease and the 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) mouse model. These data suggest that the loss of soluble tau could contribute to toxic neuronal iron accumulation in Alzheimer's disease, Parkinson's disease and tauopathies, and that it can be rescued pharmacologically.
