阿尔茨海默病可能是一个"全身性"问题
由英属哥伦比亚大学提供
一对通过手术连接的小鼠。图片来源:英属哥伦比亚大学
长期以来,作为痴呆症主要病因的阿尔茨海默病一直被认为起源于大脑。但英属哥伦比亚大学和中国科学家的研究表明,它可能是由身体其他部位的功能障碍所触发的。
这项今天发表在《分子精神病学》杂志上的研究成果带来了希望:未来的药物疗法可能无需直接作用于大脑——这个复杂、敏感且通常难以触及的靶点,就能阻止或减缓疾病的发展。相反,这类药物可以靶向肾脏或肝脏,在有毒蛋白到达大脑之前就将其从血液中清除。
科学家们通过一种称为连体共生术(parabiosis)的技术展示了这种类似癌症的转移性:将两个实验对象外科手术连接在一起,使它们共享血液供应数月。
英属哥伦比亚大学精神病学教授宋伟宏博士和重庆第三军医大学神经病学教授王延江,将不会自然发展出阿尔茨海默病的"正常小鼠"与经过基因改造、携带产生高水平淀粉样蛋白β(amyloid-beta)的突变人类基因的小鼠连接在一起。在阿尔茨海默病患者中,这种蛋白最终会形成团块,即"斑块",扼杀脑细胞。
与基因改造伙伴连接一年的正常小鼠"感染"了阿尔茨海默病。宋伟宏表示,淀粉样蛋白β从基因改造小鼠转移到了它们正常伙伴的大脑中,在那里积累并开始造成损害。
[插图说明]实验示意图:经过基因工程改造产生淀粉样蛋白β的小鼠将该蛋白传播给它们外科手术连接的伙伴,导致阿尔茨海默病病理变化。图片来源:英属哥伦比亚大学
这些正常小鼠不仅形成了斑块,还出现了类似于"神经纤维缠结"的病理变化——即在脑细胞内部形成的扭曲蛋白链,破坏其功能并最终从内部杀死它们。阿尔茨海默病样损伤的其他迹象包括脑细胞退化、炎症和微出血。此外,参与学习和记忆的电信号传输能力——健康大脑的标志——也受到损害,即使是在仅连接四个月的小鼠中也是如此。
除了大脑外,淀粉样蛋白β还在血小板、血管和肌肉中产生,其前体蛋白也存在于其他几个器官中。但直到这些实验之前,尚不清楚来自大脑外的淀粉样蛋白β是否会导致阿尔茨海默病。宋伟宏表示,这项研究表明它可以。
"随着我们年龄增长,血脑屏障会变弱,"宋伟宏说,他同时担任阿尔茨海默病加拿大研究主席和Jack Brown及家族教授。"这可能允许更多的淀粉样蛋白β渗入大脑,补充大脑自身产生的部分,从而加速退化。"
宋伟宏是英属哥伦比亚大学Townsend家族实验室的负责人,他设想开发一种药物,能够与全身的淀粉样蛋白β结合,通过生物化学方式标记它,使肝脏或肾脏能够清除它。
"阿尔茨海默病显然是大脑的疾病,但我们需要关注整个身体,以了解它的来源以及如何阻止它,"他说。
更多信息:《分子精神病学》(2017)。DOI: 10.1038/mp.2017.204
期刊信息:《分子精神病学》
提供方:英属哥伦比亚大学
引用:阿尔茨海默病可能是一个"全身性"问题(2017年10月31日)
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