耶魯大學的科學家們發現了一種被忽視的機制，它可能是阿爾茨海默病症狀背後的原因。該團隊將矛頭指向了大腦中斑塊附近的軸突上的小腫脹，並確定了一種蛋白質，它可以成為早期檢測該疾病的生物標誌物，以及未來治療的目標。

澱粉樣蛋白斑塊（藍色）被軸突腫脹（紫色）包圍的顯微鏡圖像圖像來源/耶魯大學

幾十年來，引起阿爾茨海默病的主要假說一直圍繞著澱粉樣斑塊–一種叫做β-澱粉樣蛋白的糾結塊。自從該疾病的命名者阿洛伊斯-阿爾茨海默在一個多世紀前首次研究該疾病以來，這些斑塊一直被觀察到在癡呆症患者的大腦中不斷累積。

因此，科學家們將大部分研究集中在減少和清除這些斑塊上，但令人沮喪的是，一系列藥物在臨床試驗中一直失敗。雖然斑塊顯然與疾病有某種關聯，但似乎它們要么是一種症狀本身，要么是被清除得太晚，無法消除它們造成的損害。

在新的研究中，耶魯大學的研究人員將他們的注意力轉向了通常與阿爾茨海默氏症一起出現的不同特徵–小的、球狀的腫脹。眾所周知，這些腫塊會沿著軸突形成澱粉樣斑塊，軸突是神經元的長條狀突起，讓它們向其他神經元發送信號。研究小組說，奇怪的是，這些腫塊在該疾病的病理中可能發揮的任何潛在作用以前都沒有被詳細研究過。

研究人員發現，這些腫脹可以抑制電信號沿軸突的傳輸。腫塊長得越大，對信號的干擾就越大，這可能有助於癡呆症的神經系統退化。

該研究的資深作者Jaime Grutzendler博士說：”我們已經確定了阿爾茨海默氏症的一個潛在特徵，它對大腦電路有功能上的影響，每個球狀體都有可能破壞數百個神經元軸突和成千上萬個相互連接的神經元的活動。”

該團隊還確定了球狀體的根本原因。溶酶體是一種小結構，在細胞中執行廢物處理功能，但在癡呆症患者中，一種名為PLD3的蛋白質水平較高，使溶酶體在軸突內凝結在一起。這最終導致了腫脹。

在測試中，研究人員使用基因療法清除了阿爾茨海默氏症小鼠模型神經元中的PLD3。果然，軸突腫脹大幅下降，這反過來又改善了它們的電傳導，以及該大腦區域的神經元功能。

研究人員說，這可能表明PLD3可能成為阿爾茨海默病的一個生物標誌物，使其能夠被更早地診斷出來，並成為潛在治療的新目標。

Grutzendler說：”通過靶向PLD3或其他調節溶酶體的分子，也許有可能消除軸突中電信號的這種故障，而與斑塊的存在無關。”

不過，到目前為止，這項研究只在小鼠身上進行，因此任何人類應用仍然是一個漫長的過程。此外，關於PLD3在阿爾茨海默氏症中所扮演的角色，似乎有相互矛盾的研究，這表明它相當複雜，可能不是像阻斷該蛋白那樣簡單。

該研究發表在《自然》雜誌上。