抗擊阿爾茨海默病的新希望:解決髓鞘退化問題可以預防疾病
阿爾茨海默病是一種不可逆的、全球最普遍的神經退行性疾病。年齡是這種疾病的主要風險因素,但其背後的原因仍未完全了解。然而,人們認識到,隨著年齡的增長,大腦神經細胞周圍的保護套–髓鞘會發生退化。
某些免疫細胞,即小膠質細胞(黃色),在阿爾茨海默症小鼠的大腦中清除澱粉樣斑塊(品紅色)(左)。退化的髓鞘使它們無法這樣做(右)。資料來源:馬克斯-普朗克多學科科學研究所
哥廷根馬克斯-普朗克多學科科學研究所(MPI)的研究人員最近的一項研究顯示,這種受損的髓鞘直接導致了阿爾茨海默病中觀察到的變化。這些發現意味著,遏制隨著年齡增長而出現的髓鞘退化可能為預防該疾病或在未來減緩其進展提供新的機會。
阿爾茨海默氏病是逐步發展的,主要影響老年人。65歲以後,患阿爾茨海默氏症的風險每五年增加一倍。我當時要做什麼?我把鑰匙放在哪裡了?那個約會又是什麼時候?它開始於輕微的記憶缺失,然後是越來越多的定向問題,跟隨對話,表達,或執行簡單的任務。在最後階段,患者往往要依賴他人照顧。
大腦中的衰老跡象
“解釋年齡和阿爾茨海默病之間相關性的基本機制尚未被闡明,”多學科科學研究所主任克勞斯-阿爾明-納夫說。他與他的神經遺傳學系的團隊一起,研究髓鞘的功能,即大腦神經細胞纖維的富含脂質的絕緣層。髓鞘確保了神經細胞之間的快速溝通,並支持它們的新陳代謝。”完整的髓鞘是正常大腦功能的關鍵。我們已經證明,與年齡有關的髓鞘變化會促進阿爾茨海默病的病理變化”。
在現在發表在科學雜誌《自然》上的一項新研究中,科學家們探討了與年齡有關的髓鞘退化在阿爾茨海默氏症發展中的可能作用。
他們的工作重點是該疾病的一個典型特徵:”阿爾茨海默病的特點是某些蛋白質在大腦中的沉積,即所謂的澱粉樣β肽,或簡稱Aꞵ肽,”該研究的兩位第一作者之一康斯坦茲-德普說。”Aꞵ肽聚集在一起,形成澱粉樣斑塊。在阿爾茨海默氏症患者中,這些斑塊在第一個症狀出現之前的許多年,甚至幾十年就已經形成。在該疾病的過程中,神經細胞最終不可逆轉地死亡,大腦中的信息傳輸受到干擾。”
利用成像和生化方法,科學家們檢查並比較了不同的阿爾茨海默氏症小鼠模型,其中澱粉樣斑塊的發生方式與阿爾茨海默氏症患者相似。然而,他們首次研究了阿爾茨海默氏症小鼠,這些小鼠還具有髓鞘缺陷,這種缺陷在人類大腦中也會在晚年發生。
該研究的第二第一作者Ting Sun描述了研究結果:”我們看到,髓鞘的退化加速了小鼠大腦中澱粉樣斑塊的沉積。有缺陷的髓鞘給神經纖維帶來壓力,導致它們膨脹並產生更多Aꞵ肽。”
免疫細胞不堪重負
同時,髓鞘缺陷吸引了大腦中稱為小膠質細胞的免疫細胞的注意。”這些細胞非常警覺,監測大腦的任何損傷跡象。它們可以撿起並摧毀物質,如死亡細胞或細胞成分,”德普補充說。正常情況下,小膠質細胞檢測並消除澱粉樣蛋白斑塊,使其積聚在一起。
然而,當小膠質細胞同時面對有缺陷的髓鞘和澱粉樣斑塊時,它們主要是清除髓鞘的殘餘物,而斑塊則繼續累積。研究人員懷疑,小膠質細胞被髓鞘損傷”分心”或壓倒,因此無法對斑塊作出適當反應。
這項研究的結果首次表明,衰老的大腦中的髓鞘缺陷會增加Aꞵ肽沉積的風險。”我們希望這將導致新的治療方法。如果我們成功地減緩了與年齡有關的髓鞘損傷,這也可以預防或減緩阿爾茨海默病,”納夫說。