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新研究揭示性荷爾蒙如何影響阿茲海默症

新研究揭示性荷爾蒙如何影響阿茲海默症

2023-10-24 Comments 0 Comment

實驗室利用雌性動物模型得出了重要發現。新研究顯示,女性性激素,尤其是雌二醇在阿茲海默症在大腦中的表現中起著關鍵作用,這強調了針對不同性別的研究方法和早期研究的必要性。阿茲海默症對女性的影響尤其嚴重,在被診斷為晚髮型阿茲海默症的患者中,女性約佔三分之二。

先前的研究表明,阿茲海默症在女性中的發病率更高、進展更快,與男性患者相比,女性阿茲海默症患者的認知能力(記憶力、注意力以及溝通和決策能力)下降得更快。

阿茲海默症男女患者之間存在這些差異的生物學基礎尚不十分清楚。然而,了解這些差異對於開發適當的療法是非常必要的。

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女性性荷爾蒙的作用

在一項針對小鼠和人類的新研究中,美國西部大學的研究人員發現,女性性荷爾蒙在阿茲海默症如何在大腦中表現出來方面起著重要作用。

這項研究發表在《阿茲海默症與癡呆症》(Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association》上發表的,該研究還強調了針對這些激素聯繫制定治療策略的重要性。研究表明,有必要更了解雌二醇–一種女性性荷爾蒙雌激素的形式,可用於緩解更年期症狀–在阿茲海默症中的作用。

研究結果的意義固然重大,但背後的方法論也同樣至關重要,這顯示科學方法必須發生轉變。

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“要了解性荷爾蒙如何在阿茲海默症中發揮作用,我們需要研究適當的動物模型。遺憾的是,這方面的研究大多仍主要集中在男性大腦上。我們的研究強調了使用反映更年期後婦女等情況的動物模型來了解性荷爾蒙如何影響阿茲海默症病理的重要性,”舒立克醫學與牙科學院生理學與藥理學系、解剖學與細胞生物學系教授、羅巴茨研究所科學家瓦尼亞-普拉多(Vania Prado)說。

這項研究由研究生Liliana German-Castelan 在Vania Prado 的指導下完成。

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大腦交流與阿茲海默症

阿茲海默症的主要標誌之一是β-澱粉樣蛋白在大腦中的毒性積聚,最終破壞大腦的通訊系統並影響認知。新研究表明,雄性小鼠和雌性小鼠的大腦化學以不同的方式調節阿茲海默症中的β-澱粉樣蛋白,而荷爾蒙雌二醇促成了這種差異。

先前對小鼠和高風險老年人的研究表明,膽鹼能神經元(一種產生化學信使乙醯膽鹼的腦細胞)特別容易受到阿茲海默症相關的β-澱粉樣蛋白在大腦中積累的損害。此外,乙醯膽鹼對正常的記憶和認知能力至關重要。

β-澱粉樣蛋白的聚集會影響乙醯膽鹼的產生,而隨後這種化學信使的喪失又會進一步加重阿茲海默症的病理變化,進而形成惡性循環。

西方研究團隊研究了大腦化學變化與受阿茲海默症影響的大腦中出現的β-澱粉樣蛋白聚集之間的相互作用。

生理學與藥理學系、解剖學與細胞生物學系教授馬可-普拉多(Marco Prado)說:”由於男性和女性大腦的膽鹼能係統存在差異,我們想看看性別是否會影響乙醯膽鹼訊號傳導與β-澱粉樣蛋白堆積之間的關係。這項研究的作者之一馬爾科-普拉多也是加拿大癡呆症神經化學研究主席和羅巴茨研究所的科學家。”

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性別分析的重要性

在這項研究中,研究人員觀察到,當改變膽鹼能活動量時,雄性和雌性小鼠的β-澱粉樣蛋白累積量有差異。此外,他們還分析了健康老年人的大腦核磁共振成像影像。

與大多數人類研究將男性和女性的核磁共振成像掃描結果放在一起分析不同,西部大學教授泰勒-施密茨(Taylor Schmitz)和研究生海莉-香克斯(Hayley Shanks)分別對老年男性和女性的核磁共振成像腦部掃描結果和腦損傷速度進行了分析。

馬可-普拉多說:「我們觀察到,膽鹼能神經元所在腦區的完整性與β-澱粉樣蛋白累積之間的關係對男性和女性來說是相同的,但對雄性和雌性小鼠來說是不同的。研究人員懷疑,被研究的雌性小鼠沒有停經,而女性則停經了,這可能是造成差異的一個因素。”

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這項研究的主要作者格爾曼-卡斯特蘭對性別差異很感興趣,他決定在小鼠模型中引入另一層測試,並在西方研究人員羅伯特-格羅斯的幫助下,對代表停經後女性的雌性小鼠進行了研究。這樣做是為了研究性荷爾蒙的存在或缺乏會如何影響膽鹼能訊號傳導與大腦中β-澱粉樣蛋白堆積之間的關係。

German-Castelan說:「我們發現,當性荷爾蒙雌二醇存在時,乙醯膽鹼和毒性澱粉樣蛋白之間的關係就會消失,但當雌性小鼠體內的性荷爾蒙被消除時,這種關係就會重現人類身上看到的結果。這些發現也表明,迫切需要研究40-50歲’圍絕經期’年齡段的澱粉樣蛋白和膽鹼能功能,這個年齡段的人比大多數大規模阿爾茨海默病研究中的人要年輕得多。事實上,這項研究中的樣本平均年齡接近70 歲。這解釋了為什麼在我們最初的探索中,雄性和雌性小鼠以及男性和女性的結果存在差異。”

研究人員強調,如果他們沒有將雌性小鼠納入研究,可能會錯過有關阿茲海默症和性別差異的重要資訊。

「女性和男性對藥物的反應不同,在阿茲海默症的治療過程中也有些不同。為了開發更有效的治療方法,我們需要研究能夠再現不同歷程的動物模型。性荷爾蒙和雌二醇水平只是其中的一個因素,”Vania Prado 說。

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