疾病长期以来一直阻碍着我们查明其根本原因的最佳努力。 现在,一项针对老鼠的新研究表明,充满细胞碎片的“毒花”可能是这种不幸疾病的一个标志的根源,也是受损脑细胞内废物处理系统失效的一个美丽险恶的迹象。
这项研究由纽约大学 (NYU) Langone 的神经科学家 Ju-Hyun Lee 领导,挑战了长期以来的观点,即神经元之间一种名为 β 淀粉样蛋白的蛋白质的积累是阿尔茨海默病的关键第一步,而阿尔茨海默病是最重要的疾病。痴呆症的常见形式。
相反,它表明对神经元的损害可能早在淀粉样蛋白斑块在大脑中完全形成并聚集在一起之前就在细胞内扎根,这一发现可能提供新的治疗可能性。
“我们的结果首次将阿尔茨海默病中观察到的神经元损伤归因于脑细胞溶酶体内的问题,β-淀粉样蛋白首先出现在溶酶体内,”说李。
尽管一项针对三个人类样本的动物研究不会推翻关于大脑发生了什么在阿尔茨海默病方面,这项研究是越来越多的证据这表明淀粉样蛋白斑实际上是该疾病的迟发者,而不是早期触发因素。
“以前,工作假设主要将阿尔茨海默病中观察到的损害归因于脑细胞外淀粉样蛋白积聚之后发生的损害,而不是神经元之前和内部的淀粉样蛋白积聚,”说李瞄准了阿尔茨海默病研究中的淀粉样蛋白级联假说三十年来。
这个假设从未被普遍接受,现在正在接受审判可以这么说,假设一种叫做淀粉样蛋白的蛋白质的打结团块是阿尔茨海默病的根本原因。 人们认为脑细胞之间这些淀粉样斑块的积聚会损害神经元,导致记忆丧失和认知能力下降。
但并非所有人都同意因为另一种称为 tau 的蛋白质的细胞内缠结是阿尔茨海默病的另一个主要嫌疑因素; 通常细长的神经元肿胀、凸出的手臂也是图片的一部分。
在这项新研究中,研究人员将在患有阿尔茨海默病的小鼠中观察到的细胞功能障碍追溯到脑细胞的溶酶体,溶酶体是充满酸性酶的小囊,可以分解并回收细胞中的废物。
成像研究表明,当动物的脑细胞患病时,溶酶体失去了通常的酸性,变大,然后与其他携带废物的液泡融合,这些液泡已经因淀粉样蛋白碎片和其他碎片而膨胀。
研究人员认为这表明神经元的垃圾处理系统出现故障,使细胞处于极度压力之下。
在注定细胞死亡的受损最严重的神经元中,这些液泡聚集成“大膜泡”,在细胞核周围形成“花状”玫瑰花结。 研究人员还在一些受损神经元内发现了几乎完全形成的淀粉样斑块。
看看下面的图片。
患有阿尔茨海默病的小鼠神经元中的花状结构。 (李等人,纳特。 神经科学。,2022)
研究小组发现,这种被称为“毒花”的独特模式也存在于三名死于阿尔茨海默病的人的一些脑细胞中。
但我们还需要进行更多的研究才能确定这一新发现的特征是人类阿尔茨海默病的一个促成因素。
过去的研究表明,阿尔茨海默病患者体内的淀粉样蛋白沉积物与与动物模型中发现的非常不同并且后者也更容易从大脑中清除。
目前,研究人员表示,他们的发现表明,含有这些“毒花”的神经元可能是有毒淀粉样斑块的“主要来源”,至少在阿尔茨海默病的动物模型中是这样。
“这一新证据改变了我们对阿尔茨海默病如何进展的基本理解,”说纽约大学朗格尼分校的神经生物学家拉尔夫·尼克松。
尼克松说:“这也解释了为什么如此多旨在去除淀粉样蛋白斑块的实验疗法未能阻止疾病进展,因为在斑块在细胞外完全形成之前,脑细胞就已经受损。”说。
就在最近,美国联邦药物管理局于2021年中期批准了一种治疗阿尔茨海默病的新疗法后,淀粉样蛋白级联假说再次受到密切关注? 18年来的第一次。
这种名为 aducanumab 的药物可以清除淀粉样蛋白团块,这一决定引发了一些阿尔茨海默氏症研究人员的强烈抗议,他们表示批准为时过早,因为陪审团还没有定论降低淀粉样蛋白水平是否真的能减缓认知能力下降。
但早在那个有争议的决定之前研究人员质疑淀粉样斑块的积聚是否会引发阿尔茨海默病、推动其进展,或者是一种无关的副产品。 这项最新研究只是增加了燃料? 还是一根小树枝? 到那场火。
这也符合十年前的研究表明淀粉样蛋白团块在神经元内生长来自摄入的淀粉样蛋白的小碎片,当细胞最终死亡时,它们会被排出回到细胞内空间。
也许这项新研究? 记住它主要是在老鼠身上? 提供了有关淀粉样斑块形成的地点和时间的更详细信息,指出了无法回收细胞垃圾的错误废物处理过程。
尼克松表示:“我们的研究表明,未来的治疗应侧重于逆转溶酶体功能障碍并重新平衡大脑神经元内的酸水平。”说。
对于这种不幸的疾病来说,新的治疗方法无疑是受欢迎的。 但如果说迄今为止我们对阿尔茨海默氏症有什么了解的话,那就是当患者、他们的家人、甚至科学家本身对新疗法如此绝望时,研究人员应该谨慎行事。
该研究发表于自然神经科学。