半岛体育为什么有些人会患上阿尔茨海默病,而有些人不会?更令人困惑的是,为什么许多人的大脑中充满了有毒的淀粉样蛋白聚集物,却从未发展成阿尔茨海默病相关的失智症?
对于以上的问题,匹兹堡大学(University of Pittsburgh,Pitt)医学院的研究人员似乎找到了答案。近日发表在《自然-医学》(Nature Medicine)杂志上的一项新的改变游戏规则的研究[1]表明,星形胶质细胞(Astrocyte)是影响阿尔茨海默病进展的关键半岛体育。
匹兹堡大学领导的研究小组通过测试 1,000 多名有或无淀粉样蛋白病理的认知功能正常的老年人的血液,发现只有那些同时有淀粉样蛋白负荷和星形胶质细胞异常活化(反应性)的血液标志物的人,在未来才会发展为有症状的阿尔茨海默病,这对于旨在阻止疾病进展的药物开发来说是一个关键的发现。
匹兹堡大学精神病学和神经病学副教授、资深作者、医学博士 Tharick Pascoal 说:“我们的研究认为,检测大脑淀粉样蛋白的存在以及血液中星形胶质细胞反应性的生物标志物是识别最容易进展为阿尔茨海默病的患者的最佳筛选方法。”这将星形胶质细胞作为疾病进展的关键调节因子置于中心位置,挑战了淀粉样蛋白足以引发阿尔茨海默病的概念。
阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病,会导致进行性记忆丧失和失智症,使患者丧失日常生活的能力。在组织层面,阿尔茨海默病的标志是淀粉样斑块的积累(蛋白质聚集在大脑的神经细胞之间)以及在神经元内部形成的紊乱的蛋白质纤维团,称为 tau 蛋白缠结。
几十年来,脑科学家认为,淀粉样斑块和 tau 蛋白缠结的积累不仅是阿尔茨海默病的标志,而且是其直接元凶。这一假设还导致药物制造商大量投资于靶向淀粉样蛋白和 tau 蛋白的分子,而忽视了神经免疫系统等其他大脑过程对疾病的影响。
Pascoal 等研究小组最近的发现表明,其他大脑过程的中断,如大脑炎症的加剧,可能与淀粉样蛋白负担本身一样半岛体育,在启动导致认知能力迅速下降的神经元病理性级联死亡方面具有重要意义。
在他之前的研究[2]中,Pascoal 和他的团队发现,脑组织炎症触发了大脑中病理性错误折叠蛋白的扩散,这是阿尔茨海默病患者最终认知障碍的直接原因。现在,差不多两年过去了,研究人员透露,认知障碍可以通过血液测试来预测。
星形胶质细胞是脑组织中丰富的特化细胞。就像大脑中神经胶质免疫细胞的其他成员一样,星形胶质细胞通过向神经元细胞提供营养和氧气并保护它们免受病原体的侵害来支持它们。但由于神经胶质细胞不导电,而且一开始似乎并没有在神经元之间的交流中起直接作用,因此它们在健康和疾病中的作用被忽视了。Pitt 的最新研究改变了这一观点。
“星形胶质细胞协调大脑淀粉样蛋白和 tau 蛋白的关系,就像指挥管弦乐队的指挥家一样,”该研究的主要作者、Pitt 的博士后 Bruna Bellaver 博士说。这可能是该领域的游戏规则改变者,因为星形胶质细胞生物标志物一般不被考虑在任何主要的疾病模型中。
科学家对三项独立研究参与者的血液样本进行了检测,研究对象是认知功能未受损的老年人,其中包括星形胶质细胞反应性的生物标志物——胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)以及病理性 tau 蛋白的存在。研究表明,只有淀粉样蛋白和星形胶质细胞反应性均呈阳性的患者显示了 tau 蛋白病理进行性发展的证据,表明易于出现阿尔茨海默病的临床症状。
这一发现对未来阿尔茨海默病候选药物的临床试验具有直接意义。为了更早地阻止疾病进展,试验正在向症状前疾病的更早期阶段发展,因此对阿尔茨海默病风险的正确早期诊断对于成功至关重要。由于相当大比例的淀粉样蛋白阳性个体不会进展为临床型阿尔茨海默病,因此仅淀粉样蛋白阳性不足以确定个体是否适合接受治疗。
将星形胶质细胞反应性标志物(如 GFAP)纳入诊断测试将有助于更好地选择可能进展至阿尔茨海默病晚期的患者,因此有助于微调选择更有可能获益的治疗干预候选者。
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