アルファシヌクレインフィブリルは、複数のシステム萎縮におけるオリゴデンドログリア包含フィラメントの中心的なコアを構成します

複数のシステム萎縮（MSA）はシンクレイノパシーに属し、20〜30 nmの尿細管フィラメントで構成されるoligodendroglial包有物（GCIS）によって病理学的に特徴付けられます。ただし、in vitroで形成されたアルファシヌクレインフィブリルは、直径10〜12 nmの範囲です。アルファシヌクレインとGCIフィラメントの関係を理解するために、固定脳切片でGCIの構造分析を実施し、新鮮な凍結したMSA脳から分離しました。固定脳切片では、GCIはサイズが最大30 nmのアモルファス材料でコーティングされたフィラメントで構成されていました。フィラメントは、多くの場合、oligodendroglialプロセスに伸びる並列バンドルで編成されていました。新たに分離されたGCIでは、進行性バッファー洗浄によりアモルファス材料が除去され、GCIフィラメントが10 nmサイズの中央コアフィブリルで構成されていることが明らかになりました。画像分析により、各コアフィブリルは2つのサブフィブリルで作られており、各サブフィブリルは、おそらくアルファシヌクレインオリゴマーの3〜6 nmサイズの粒子のストリングで作られていることが明らかになりました。免疫金標識は、アルファシヌクレイン分子全体を含むエピトープがコアフィブリルで表され、N末端11-26およびC末端108-131アミノ酸の残基が抗体に最もアクセス可能で、おそらくフィブリルの表面に露出していることを実証しました。私たちの研究は、GCIフィラメントが構造が多層化されており、アルファシヌクレインオリゴマーがフィラメントの中心コアフィブリルを形成することを示しています。

Multiple system atrophy (MSA) belongs to synucleinopathies and is characterized pathologically by oligodendroglial inclusions (GCIs) composed of 20- to 30-nm tubular filaments. alpha-Synuclein fibrils formed in vitro, however, range between 10 and 12 nm in diameter. To understand the relationship between alpha-synuclein and GCI filaments, we conducted structural analyses of GCIs in fixed brain sections and isolated from fresh-frozen MSA brains. In fixed brain sections, GCIs were composed of amorphous material-coated filaments up to 30 nm in size. The filaments were often organized in parallel bundles extending into oligodendroglial processes. In freshly isolated GCIs, progressive buffer washes removed amorphous material and revealed that GCI filaments consisted of 10-nm-sized central core fibrils that were strongly alpha-synuclein immunoreactive. Image analysis revealed that each core fibril was made of two subfibrils, and each subfibril was made of a string of 3- to 6-nm-sized particles probably alpha-synuclein oligomers. Immunogold labeling demonstrated that epitopes encompassing entire alpha-synuclein molecule were represented in the core fibrils, with the N-terminal 11-26 and C-terminal 108-131 amino acid residues most accessible to antibodies, probably exposed on the surface of the fibril. Our study indicates that GCI filaments are multilayered in structure, with alpha-synuclein oligomers forming the central core fibrils of the filaments.