阿尔茨海默病死者大脑的生化分析发现,患者大脑存在胰岛素信号传导受损和线粒体功能障碍的标志物,同时神经炎症水平也出现异常。该论文已发表在《阿尔茨海默病与痴呆症》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、思维和行为能力,是痴呆症最常见的病因。该疾病通常始于新记忆形成方面的细微问题,随着时间推移,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淀粉样β斑块(异常聚集的蛋白质片段)和神经元内tau蛋白缠结(tau蛋白的扭曲纤维)的积累。这些异常沉积物使神经元逐渐丧失通信能力并最终死亡,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延缓症状进展。
研究作者杨(Alex J. T. Yang)及其同事指出,代谢失调可能促进阿尔茨海默病的发展。他们开展了一项研究,对比分析了阿尔茨海默病死者与非痴呆死者大脑中多种代谢和生化指标的差异,重点关注代谢信号传导、突触蛋白含量、脑内小胶质细胞形态以及炎症标志物。
研究人员从加拿大魁北克省蒙特利尔市的道格拉斯·贝尔加拿大脑库(Douglas Bell Canada Brain Bank)获取了40名个体的第10布罗德曼区脑组织样本。其中20人被诊断为阿尔茨海默病,20人未患痴呆症。两组中男女比例均衡(各10名男性和10名女性)。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。
研究团队采用线粒体呼吸测定法、蛋白质印迹法、微流体免疫测定法定量细胞因子,以及免疫组织化学/免疫荧光技术,检测所研究脑组织中的代谢、信号传导和炎症标志物。
线粒体呼吸测定法通过测量线粒体(一种细胞器)消耗氧气产生细胞能量(ATP)的效率来评估功能。蛋白质印迹法通过按尺寸分离蛋白质并使用抗体检测和量化样本中的特定蛋白质。微流体免疫测定法利用抗体测量炎症信号分子的浓度。免疫组织化学/免疫荧光是一种组织染色方法,通过连接酶或荧光染料的抗体来可视化细胞或组织切片中特定蛋白质的位置和含量。
研究结果显示,阿尔茨海默病患者大脑存在胰岛素信号传导受损和线粒体功能障碍的标志物,同时神经炎症水平更高。代谢信号标志物的差异在女性大脑中比男性更显著,且阿尔茨海默病女性患者的这种失调更为严重。
研究作者总结道:“本研究发现,与对照组相比,阿尔茨海默病大脑具有独特的代谢和神经炎症环境,表现为更严重的代谢失调和更强的神经炎症。重要的是,我们还提供证据表明,女性阿尔茨海默病大脑的代谢失调程度高于男性,但女性大脑可能对疾病进展具有更强的代偿反应能力,这种反应很可能通过与男性不同的机制实现。”
该研究揭示了阿尔茨海默病患者大脑的生化特异性。然而,研究基于死后人脑组织进行,这些大脑中的蛋白质表达可能因年龄、病史以及死亡与组织保存或分析之间的时间间隔等因素,与活体大脑存在差异。
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》的论文由杨(Alex J. T. Yang)、艾哈迈德·穆罕默德(Ahmad Mohammad)、罗伯特·W·E·克鲁泽(Robert W. E. Crozier)、卢卡斯·马达莱纳(Lucas Maddalena)、埃万杰莉娅·齐亚尼(Evangelia Tsiani)、亚当·J·麦克尼尔(Adam J. MacNeil)、盖诺尔·E·斯宾塞(Gaynor E. Spencer)、亚历山大·内卡科夫(Aleksandar Necakov)、保拉·杜阿尔特-古特曼(Paula Duarte-Guterman)、杰弗里·斯图尔特(Jeffery Stuart)和丽贝卡·E·K·麦克弗森(Rebecca E. K. MacPherson)共同撰写。
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