一项新研究表明，患有慢性创伤性脑病（CTE）的大脑携带的DNA损伤模式与科学家在阿尔茨海默病中观察到的模式一致。
研究团队检查了死后确诊患者的神经元，发现遗传损伤与疾病过程相关，而非仅由反复头部撞击造成。
CTE如何改变神经元
研究人员对前额叶皮层的单个脑细胞进行DNA测序，发现CTE患者的神经元中存在额外突变。
专家们还发现了短缺失的独特模式，这些模式指向特定的细胞应激源。
为此，研究人员应用了一种能够在单细胞水平读取DNA的基因组测序技术。
这使他们能够区分真正的双链突变与单链损伤——并揭示这两种形式都存在于受CTE影响的神经元中。
相似的突变特征
该研究由波士顿儿童医院（Boston Children's Hospital, BCH）的克里斯·A·沃尔什博士（Dr. Chris A. Walsh）领导，其研究聚焦于大脑体细胞变化及其对神经发育和神经退行性病变的影响。
分析还将CTE大脑样本与阿尔茨海默病患者及神经发育正常对照组进行比较。
CTE和阿尔茨海默病样本显示出相似的突变特征，而对照组的突变负担显著较低。
CTE超出头部损伤的范畴
那些经历反复头部撞击但未达到CTE诊断标准的人并未表现出这些突变模式。这一发现推动研究界关注创伤结束后长期发展的致病因素。
近期研究发现，即使在典型CTE标志物——tau蛋白团块出现之前，多年暴露于撞击的年轻人群中已存在神经元损失和免疫变化。
数据表明，这是一种早期启动并可能在部分个体中加速的缓慢生物级联过程。
“我们的结果表明，CTE的发展涉及头部创伤之外的某些过程。我们推测它涉及类似阿尔茨海默病的免疫激活，发生在创伤数年之后，”沃尔什表示。
阿尔茨海默病损伤与CTE神经元
研究团队报告称，CTE神经元中存在更多与氧化应激相关的双链单核苷酸变化。氧化损伤源于活性分子对DNA的损伤速度超过细胞修复能力。
专家们还观察到过量的短DNA缺失，其模式类似于COSMIC数据库中的ID4特征（一种记录的短DNA缺失模式）。该模式在其他研究中与拓扑异构酶活性和转录相关应激相关联。
先前证据表明，神经元会随年龄积累体细胞突变，且神经退行性疾病患者的突变负担更高。新结果将CTE纳入这一更广泛的图景，并将其模式与阿尔茨海默病观察到的模式相联系。
一个潜在因素是拓扑异构酶1，这种酶能缓解DNA扭曲压力。当转录过度活跃或修复系统滞后时，脆弱神经元中的切割和错误修复可能累积。
超越物理外力的作用机制
调查人员分析了来自15名CTE患者的数百个单神经元，并与经历重复头部撞击但无CTE者、神经发育正常对照组及阿尔茨海默病患者的神经元进行比较。
病例对照设计使研究者能够将创伤暴露与疾病特异性生物学区分开来。
他们采用两种测序模式区分真实突变与暂时性DNA损伤。这种区分至关重要，因为单链损伤可标记持续应激，而双链突变则记录永久性改变。
蛋白质编码基因中的体细胞突变集中在对神经元功能至关重要的通路上。这种富集现象暗示，跨多个细胞的微小、私有DNA变化如何随时间累积导致网络层面的功能衰竭。
经历重复头部撞击但无CTE者的突变负担与对照组匹配。这一结果表明，疾病特异性特征源于物理外力之外的过程，可能涉及免疫和血管因素。
阿尔茨海默病与CTE的治疗前景
如果CTE与阿尔茨海默病共享核心突变过程，重叠疗法可能同时惠及两种病症。
理论上，降低氧化损伤或稳定转录相关应激的疗法可能延缓病情恶化。
本研究还支持减少青少年和业余运动中头部撞击总暴露的努力。减少撞击剂量意味着触发大脑长期损伤程序的可能性更低。
若血液或脑脊液能捕获反映相同突变过程的片段，早期检测或成可能。症状出现前几年升高的实验室信号将彻底改变预防策略。
政策仍需依赖简化规则来降低暴露，如减少接触性训练和优化赛程安排。生物学证据为这些选择增添了紧迫性，并在规则不足时提供医学干预路径。
未来研究方向
该研究使用尸检样本，因此无法证明每种突变过程的起始时间。需对活体志愿者进行前瞻性研究，结合体液标志物和影像学以确定级联发生时间。
分析聚焦于与认知和冲动控制相关的前额叶皮层。海马体和深层白质等其他区域可能显示不同的易损性图谱。
微血管应变长期以来一直被怀疑与CTE中小血管周围的病理相关。早期一篇论文强调了血管相关损伤与早期tau变化的并存，这与本文报告的免疫和DNA损伤模式相符。
研究领域正转向整合免疫标志物、血管健康和神经元DNA修复能力的检测。这些指标可筛选最高风险人群及最可能从预防性护理中受益者。
该研究发表在《科学》杂志上。
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