对已故阿尔茨海默病患者大脑的生化分析发现,这些大脑中存在胰岛素信号传导受损和线粒体功能障碍的标志物。分析还表明这些大脑中的神经炎症发生了改变。该论文发表在《阿尔茨海默病与痴呆》期刊上。
阿尔茨海默病是一种进行性神经退行性疾病,主要影响记忆、思维和行为。它是痴呆症最常见的原因。阿尔茨海默病通常以新记忆形成方面的细微问题开始。随着时间推移,该疾病会破坏语言能力、推理能力、方向感以及执行日常任务的能力。
在生物学层面,阿尔茨海默病的特征是神经元外β-淀粉样蛋白斑块(蛋白质片段的异常聚集体)和神经元内tau蛋白缠结(tau蛋白的扭曲纤维)的积累。
这些积累使神经元逐渐丧失交流能力,最终死亡,导致广泛的大脑萎缩。早期症状可能在诊断前数年就已出现。目前尚无治愈方法,但某些药物和生活方式干预可能适度减缓症状进展。
研究作者Alex J. T. Yang及其同事指出,代谢失调可能促成阿尔茨海默病的发展。他们进行了一项研究,探索阿尔茨海默病患者与非痴呆症患者死后大脑中各种代谢和生化指标的差异。他们重点关注了代谢信号传导、突触蛋白含量、大脑中小胶质细胞的形态以及炎症标志物。
这些研究人员从加拿大魁北克省蒙特利尔道格拉斯贝尔加拿大脑库(Douglas Bell Canada Brain Bank)的40名个体的大脑布罗德曼10区获取样本。其中20人被诊断为阿尔茨海默病,20人未患病。两组中男性和女性数量相等(各10名)。死亡时,这些个体的平均年龄在79至82岁之间,具体取决于分组。
研究作者使用线粒体呼吸测定法、蛋白质印迹法、微流控免疫测定法进行细胞因子定量,以及免疫组织化学/免疫荧光法来检查所研究脑组织中的代谢、信号传导和炎症标志物。
线粒体呼吸测定法是一种测量线粒体(一种细胞器)消耗氧气产生细胞能量(ATP)效率的技术。蛋白质印迹法是一种按大小分离蛋白质并使用抗体检测和量化样本中特定蛋白质的方法。
微流控免疫测定法进行细胞因子定量是一种使用抗体测量炎症信号分子浓度的技术。免疫组织化学/免疫荧光法是一种组织染色方法,使用与酶或荧光染料连接的抗体来可视化细胞或组织切片中特定蛋白质的位置和数量。
结果显示,阿尔茨海默病患者的大脑具有胰岛素信号传导受损和线粒体功能障碍的标志物。它们还表现出更大的神经炎症。代谢信号标志物的差异在女性大脑中高于男性大脑,且这种失调在患有阿尔茨海默病的女性中更为严重。
研究作者总结道:"本研究发现,与对照组相比,阿尔茨海默病(AD)大脑具有独特的代谢和神经炎症环境,其中AD大脑表现出更严重的代谢失调和更大的神经炎症。重要的是,我们还提供了证据表明女性AD大脑的代谢失调比男性更严重,但女性大脑可能也具有更强的代偿反应来应对AD进展,这可能通过与男性不同的机制发生。"
该研究揭示了阿尔茨海默病患者大脑的生化特异性。然而,该研究是在死后人脑上进行的。由于年龄、病史以及死亡与组织保存或分析之间的时间等因素,这些大脑中的蛋白质表达可能与活体大脑不同。
该论文题为"男性和女性阿尔茨海默病死后大脑中炎症标志物、线粒体功能和突触蛋白的差异",由Alex J. T. Yang、Ahmad Mohammad、Robert W. E. Crozier、Lucas Maddalena、Evangelia Tsiani、Adam J. MacNeil、Gaynor E. Spencer、Aleksandar Necakov、Paula Duarte-Guterman、Jeffery Stuart和Rebecca E. K. MacPherson撰写。
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