骑士脑弹性倡议项目的研究人员利用新型人类神经元衰老实验模型证实,随着细胞老化,溶酶体(细胞的"回收中心")发生结构损伤导致代谢废物堆积,这种破坏性循环可能引发阿尔茨海默症。
阿尔茨海默症最重要的风险因素就是衰老过程本身。生物与遗传学教授Judith Frydman指出,破解衰老与阿尔茨海默症的关联或是解码该疾病的关键,但科学界目前对此仍知之甚少。研究团队通过转分化神经元(tNeurons)技术突破这一困境——这种实验室培养的神经元由人类皮肤细胞转化而成,完整保留了细胞衰老的分子特征。
发表于《自然·细胞生物学》的研究显示,团队利用tNeurons模型首次发现衰老细胞的溶酶体修复机制受损。这种"回收中心"的崩溃导致毒性错误折叠蛋白和代谢废物无法清除,形成恶性循环:细胞废弃物堆积进一步破坏溶酶体功能,最终引发神经退行性病变。
研究团队对比了来自8名健康年轻人(平均25.6岁)、12名健康老年人(70.3岁)和16名阿尔茨海默症老年患者(70.4岁)的tNeurons样本。他们发现阿尔茨海默症患者的转分化神经元自发表现出经典病理特征——即使其皮肤细胞中并未出现这些病变,患者的tau蛋白缠结和淀粉样β斑块已在神经元中显现。
"这表明阿尔茨海默症患者的全身细胞都存在转化为神经病变的潜在易感性,"Frydman教授强调,"这意味着我们可以通过皮肤细胞培养的神经元替代小鼠模型进行疾病研究和药物测试。"该发现为开发个性化诊断工具和靶向治疗方案提供了突破性思路。
研究还揭示了溶酶体损伤的深层机制:随着细胞衰老,负责修复或清除受损溶酶体的蛋白质系统逐渐失效。这种"修复系统崩溃"与传统认知的tau蛋白和淀粉样β堆积共同构成阿尔茨海默症的双重致病机制,为阻断疾病发展提供了新的治疗靶点。
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