耶鲁大学研究:发现了阿尔茨海默病新的潜在根源

耶鲁大学的科学家们发现了一种被忽视的机制,它可能是阿尔茨海默病症状背后的原因。该团队将矛头指向了大脑中斑块附近的轴突上的小肿胀,并确定了一种蛋白质,它可以成为早期检测该疾病的生物标志物,以及未来治疗的目标。

淀粉样蛋白斑块(蓝色)被轴突肿胀(紫色)包围的显微镜图像 图像来源/耶鲁大学


几十年来,引起阿尔茨海默病的主要假说一直围绕着淀粉样斑块--一种叫做β-淀粉样蛋白的纠结块。自从该疾病的命名者阿洛伊斯-阿尔茨海默在一个多世纪前首次研究该疾病以来,这些斑块一直被观察到在痴呆症患者的大脑中不断累积。


因此,科学家们将大部分研究集中在减少和清除这些斑块上,但令人沮丧的是,一系列药物在临床试验中一直失败。虽然斑块显然与疾病有某种关联,但似乎它们要么是一种症状本身,要么是被清除得太晚,无法消除它们造成的损害。


在新的研究中,耶鲁大学的研究人员将他们的注意力转向了通常与阿尔茨海默氏症一起出现的不同特征--小的、球状的肿胀。众所周知,这些肿块会沿着轴突形成淀粉样斑块,轴突是神经元的长条状突起,让它们向其他神经元发送信号。研究小组说,奇怪的是,这些肿块在该疾病的病理中可能发挥的任何潜在作用以前都没有被详细研究过。


研究人员发现,这些肿胀可以抑制电信号沿轴突的传输。肿块长得越大,对信号的干扰就越大,这可能有助于痴呆症的神经系统退化。


该研究的资深作者Jaime Grutzendler博士说:"我们已经确定了阿尔茨海默氏症的一个潜在特征,它对大脑电路有功能上的影响,每个球状体都有可能破坏数百个神经元轴突和成千上万个相互连接的神经元的活动。"


该团队还确定了球状体的根本原因。溶酶体是一种小结构,在细胞中执行废物处理功能,但在痴呆症患者中,一种名为PLD3的蛋白质水平较高,使溶酶体在轴突内凝结在一起。这最终导致了肿胀。


在测试中,研究人员使用基因疗法清除了阿尔茨海默氏症小鼠模型神经元中的PLD3。果然,轴突肿胀大幅下降,这反过来又改善了它们的电传导,以及该大脑区域的神经元功能。


研究人员说,这可能表明PLD3可能成为阿尔茨海默病的一个生物标志物,使其能够被更早地诊断出来,并成为潜在治疗的新目标。


Grutzendler说:"通过靶向PLD3或其他调节溶酶体的分子,也许有可能消除轴突中电信号的这种故障,而与斑块的存在无关。"


不过,到目前为止,这项研究只在小鼠身上进行,因此任何人类应用仍然是一个漫长的过程。此外,关于PLD3在阿尔茨海默氏症中所扮演的角色,似乎有相互矛盾的研究,这表明它相当复杂,可能不是像阻断该蛋白那样简单。


该研究发表在《自然》杂志上。

来源: cnBeta