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阿爾茨海默氏症的早期損害會悄然發生 遠在症狀出現之前

2024-11-12 10:24:58

由美國國立衛生研究院(NIH)資助的新研究表明, 症可能會在兩個不同的階段影響大腦。 研究人員利用先進的腦圖譜技術提出,最初的早期階段是逐漸和悄無聲息地展開的,在記憶出現問題之前的很長時間裡,只針對少數脆弱的細胞型別。與此相反,後期階段則以廣泛的損害為特徵,與症狀的出現以及斑塊、纏結和其他阿爾茨海默氏症特徵性症狀的快速堆積相一致。

美國國立衛生研究院(NIH)資助的新研究表明,阿爾茨海默病對大腦的損害分為兩個不同的階段。 第一個階段是漸進的,在症狀出現之前隻影響特定的細胞型別,而第二個階段,即後期階段,則以廣泛的損害、記憶喪失以及阿爾茨海默氏症特有的斑塊和纏結為標誌。

"診斷和治療阿爾茨海默氏症面臨的挑戰之一是,大腦的大部分損傷發生在症狀出現之前。 "美國國立衛生研究院國家老齡化研究所所長、醫學博士理查德-J-霍茲(Richard J. Hodes)說:"檢測這些早期變化的能力意味著,我們第一次可以看到一個人的大腦在發病初期發生了什麼變化。這些結果從根本上改變了科學家們對阿爾茨海默氏症如何危害大腦的認識,並將指導開發治療這種毀滅性疾病的新療法。"

細胞分析和主要發現

科學家們對84人的大腦進行了分析,結果發表在《自然-神經科學》上,結果表明,一種被稱為抑制性神經元的細胞在早期階段受到損傷,可能會引發神經迴路問題,而這正是該疾病的基礎。 此外,該研究還證實了以前關於阿爾茨海默氏症如何損害大腦的發現,並確定了該疾病期間可能發生的許多新變化。

阿爾茨海默病早期階段的脆弱神經元。 資料來源:艾倫研究所

具體來說,科學家們利用先進的基因分析工具研究了大腦中控制語言、記憶和視覺的顳中回細胞。 研究表明,顳中回很容易受到阿爾茨海默氏症的許多傳統變化的影響。

這也是研究人員為對照捐獻者徹底繪製的大腦部分。 透過比較對照組捐獻者和阿爾茨海默氏症患者的資料,科學家們繪製出了整個疾病過程的基因和細胞時間表。

重新思考阿爾茨海默氏症的進展: 兩階段模型

傳統的研究認為,阿爾茨海默氏症造成的損害分為幾個階段,其特點是細胞死亡、炎症和以斑塊和纏結形式出現的蛋白質積累水平不斷上升。 相比之下,這項研究表明,這種疾病會在兩個"紀元"(或階段)內改變大腦,許多傳統研究中的變化會在第二階段迅速發生。 這與記憶問題和其他症狀的出現相吻合。

阿爾茨海默氏症晚期的脆弱神經元。 資料來源:艾倫研究所

研究結果還表明,在出現任何症狀之前的第一階段,最早的變化會逐漸發生,而且"悄無聲息"。 這些變化包括斑塊的緩慢積累、大腦免疫系統的啟用、幫助神經元傳送訊號的細胞絕緣層的損壞,以及被稱為體生長抑素(SST)抑制神經元的細胞的死亡。

最後一項發現令研究人員感到驚訝。 傳統上,科學家們認為阿爾茨海默氏症主要損害興奮性神經元,這種神經元向其他細胞傳送啟用神經訊號。 抑制性神經元則向其他細胞傳送鎮靜訊號。 論文作者推測,SST抑制性神經元的缺失可能會引發大腦神經迴路的變化,而這種變化正是阿爾茨海默病的基礎。

阿爾茨海默氏症基因研究的新發現

最近,美國國立衛生研究院(NIH)資助的一項由麻省理工學院(MIT)研究人員進行的單獨腦圖譜研究發現,一種名為 REELIN 的基因可能與某些神經元易患阿爾茨海默氏症有關。 研究還表明,被稱為星形膠質細胞的星形腦細胞可能具有抵禦或抵抗疾病傷害的能力。

研究人員分析了作為西雅圖阿爾茨海默氏症腦細胞圖譜(SEA-AD)一部分的大腦,該圖譜旨在繪製一張高度詳細的大腦損傷地圖。 該專案由西雅圖艾倫研究所的馬里亞諾-加比託(Mariano I. Gabitto)博士和凱爾-特拉瓦格里尼(Kyle J. Travaglini)博士領導。 科學家們利用作為美國國立衛生研究院"透過推進創新神經技術促進腦研究®(BRAIN)計劃-細胞普查網路(BICCN)"的一部分而開發的工具,研究了340多萬個腦細胞,這些腦細胞來自死於阿爾茨海默病不同階段的捐獻者。 組織樣本來自成人思維變化研究和華盛頓大學阿爾茨海默病研究中心(外部連結)。

"這項研究表明,由美國國立衛生研究院(NIH)大腦神經網路計劃(BRAIN Initiative)提供的強大新技術正在改變我們瞭解阿爾茨海默氏症等疾病的方式。 利用這些工具,科學家們能夠檢測到大腦最早的細胞變化,從而更全面地瞭解疾病的整個過程。"這項研究提供的新知識可能有助於世界各地的科學家和藥物開發人員開發針對阿爾茨海默氏症和其他痴呆症特定階段的診斷和治療方法。

編譯自/ScitechDaily

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