大脑代谢转变解释为何APOE4基因携带者阿尔茨海默病风险更高Brain's metabolic shift explains why APOE4 gene carriers have higher Alzheimer's risk

环球医讯 / 认知障碍来源:medicalxpress.com丹麦 - 英语2025-10-22 14:12:58 - 阅读时长3分钟 - 1398字
丹麦奥胡斯大学研究人员发现APOE4基因增加阿尔茨海默病风险的深层机制——该基因阻碍脑细胞在衰老过程中从葡萄糖代谢向脂质代谢的关键转变。研究首次证实,随着年龄增长,脑细胞利用葡萄糖能力下降后会转而依赖脂质作为替代能量源,但APOE4基因变异会阻断神经元摄取脂质的受体通路,导致能量供应危机。这一突破性发现不仅揭示了1.63亿双拷贝基因携带者的患病根源,还指出补充多不饱和脂肪酸或重新利用现有脂质代谢药物可能成为预防和治疗新方向,为阿尔茨海默病干预提供了重要理论依据和潜在临床路径。
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大脑代谢转变解释为何APOE4基因携带者阿尔茨海默病风险更高

sortilin缺失或apoE4存在使神经元线粒体对长链脂肪酸输入抑制不敏感。

奥胡斯大学(Aarhus University)研究人员揭示了APOE4基因为何显著增加阿尔茨海默病患病风险——这一重大突破为潜在治疗指明方向。该研究同时首次证实,脑细胞会随着年龄增长改变其"能量来源"。相关发现已发表于《自然·代谢》期刊。

奥胡斯大学生物医学系教授托马斯·维洛(Thomas Willnow)表示:"随着年龄增长,我们的脑细胞逐渐丧失高效利用葡萄糖产生能量的能力——这是维持大脑健康的关键机制。最新研究首次证明,这些细胞能够转而依靠脂质维持生存。"

"衰老大脑中葡萄糖利用能力下降,迫使神经元转而使用其他能量来源。我们的研究现已证实,这种替代能源正是脂质,"维洛解释道。

该研究为理解阿尔茨海默病的年龄相关发病机制提供了新视角,尤其阐明了特定"阿尔茨海默病基因"APOE4为何显著增加患病风险。其根本原因在于:当正常葡萄糖供应减少时,APOE4会阻碍神经元利用替代能源——脂质。

"通过转基因小鼠模型和干细胞衍生的人脑细胞模型,我们发现APOE4使神经元燃烧脂质产生能量的通路失效,因为这种APOE变异体会阻断神经元表面必需的脂质摄取受体,"维洛解释道。

全球约1.63亿人携带两份该基因拷贝——演员克里斯·海姆斯沃斯(Chris Hemsworth)近期公开自己携带该变异体后引发广泛关注。但维洛指出,此前学界始终未能明确APOE基因这种变异体为何带来如此高的阿尔茨海默病风险。

"研究表明,大脑高度依赖随年龄增长从葡萄糖向脂质的能量转换能力。因此,APOE4基因变异体携带者——其转换能力似乎受到抑制——自然面临高得多的风险。"

维洛同时提醒携带者无需恐慌。研究结果既带来希望,也为未来可能的治疗方案指明方向。

"首先,携带该基因仅增加风险并不等于必然患病。我们都能做到的是保持健康生活方式,因为健康的身体在很大程度上意味着健康的大脑。尽管尚未在患者中得到验证,但我们的数据表明:为细胞提供更多健康脂质——特别是植物油或鱼油中的多不饱和脂肪酸——可能有助改善。即使功能受损的细胞在获得更多燃料后也会表现更好。"

维洛表示,可能现有药物就能解决问题。

"既然我们已知晓大脑健康衰退的原因,就能着手研究如何预防或延缓这一过程。市场上已有专门针对身体脂质利用能力的药物——其中某些或许可用于阿尔茨海默病的治疗甚至预防。我对此持高度乐观态度。"

重新利用现有药物是新疗法研发的常见策略,因为药物仅获批用于其经过研究和测试的特定疾病,但许多药物对其他病症也可能有效。然而,新用途获批需要严格的试验验证,这正是维洛团队当前的研究重点。

"我们需要概念验证,有望通过干细胞衍生的人体细胞模型实现。若限制其葡萄糖供应但通过增强脂质利用能力触发其存活机制,我们便可能获得——即便不是治愈方案——至少是阿尔茨海默病的一种治疗形式,"他表示。

更多信息:安娜·K·格雷达(Anna K. Greda)等,《sortilin与载脂蛋白E3的相互作用使神经元能够利用长链脂肪酸作为替代代谢燃料》,《自然·代谢》(2025)。

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