科學家發現阿茲海默症的新早期徵兆:海馬體新陳代謝過於旺盛
新的研究發現,海馬體新陳代謝的增加是阿茲海默症的早期徵兆,為早期診斷提供了潛在的指標和新的干預途徑。這項發現可能啟發針對細胞能量和廢棄物管理過程的早期治療,以減緩疾病的進展。
發表在《分子精神病學》(Molecular Psychiatry)上的一項研究顯示,卡羅林斯卡研究所的研究人員發現,海馬體中的新陳代謝增加是阿茲海默症發展的早期階段。這項發現為潛在的早期介入新方法鋪平了道路。
阿茲海默症是最常見的失智症,瑞典每年約有2 萬人患病。研究人員現在發現,細胞發電廠粒線體的新陳代謝增加是該疾病的早期指標。
研究小組使用的小鼠罹患阿茲海默症的病理方式與人類相似。年輕小鼠新陳代謝增加後,細胞回收系統(一種被稱為自噬的過程)受到破壞,導致突觸發生變化,這項發現於2016年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
一段時間後,阿茲海默症患者大腦中的新陳代謝通常會下降,導致突觸退化。研究人員在患病時間較長的老年小鼠身上也看到了這一點。
診斷潛力和代謝變化
卡羅林斯卡學院神經生物學、護理科學與社會學系副教授佩爾-尼爾森(Per Nilsson)說:「這種疾病在發病前20年就開始發展,因此及早發現非常重要–尤其是考慮到已經開始出現的延緩藥物。新陳代謝的變化可能是其中的一個診斷因素”。
該系教授瑪麗亞-安卡克羅娜(Maria Ankarcrona)繼續說道:”有趣的是,在大腦中積累任何特徵性的不溶性斑塊之前,就可以看到新陳代謝的變化。不同的能量平衡與我們在阿爾在茨海默氏症患者大腦影像中看到的一致,但我們現在已經在更早的階段檢測到了這些變化」。
瑪麗亞-安卡克羅娜。資料來源:Selma Wolofsky
研究方法與未來研究
這項研究是由兩個研究小組密切合作進行的,他們分析了小鼠大腦中被稱為海馬的部分,這一結構在短期記憶中起著重要作用,在病理過程的早期就會受到影響。
研究人員利用RNA 定序技術來觀察海馬體細胞中哪些基因在疾病的不同階段處於活躍狀態,結果發現,疾病的早期階段之一是粒線體代謝增加。
研究人員利用電子顯微鏡和其他技術研究了大腦神經元之間的突觸隨後出現的變化,發現突觸中積聚了被稱為自噬體的囊泡,這種囊泡用於分解已用過的蛋白質並代謝其成分,從而破壞了對功能性蛋白質的獲取。
研究人員現在將更詳細地研究粒線體和自噬在阿茲海默症發展過程中的作用,例如,在小鼠中進行研究,因為小鼠的疾病提供了一個更好的阿茲海默症症大腦模型。
尼爾森博士說:”這些發現強調了保持線粒體功能和正常蛋白質代謝的重要性。展望未來,我們將能夠在小鼠身上進行試驗,觀察穩定線粒體和自噬功能的新分子是否能夠延緩疾病的發生” 。