对许多人来说,阿尔茨海默病似乎突然出现,记忆丧失和混乱等症状往往在晚年才变得明显。然而,最新研究表明,这一过程可能在症状出现之前很久就开始了。
格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的科学家们发现了新的证据,表明携带一种名为APOE4基因的人,其大脑变化可能在早期就开始。这个基因是目前已知的阿尔茨海默病最强遗传风险因素。约四分之一的人携带这种基因,在大多数阿尔茨海默病患者中都能发现它。
这项发表在《自然·衰老》(Nature Aging)杂志上的研究,探讨了APOE4如何随时间影响脑细胞。研究人员使用小鼠来详细研究这一过程,因为它使他们能够在生命的不同阶段观察大脑变化。
在大脑中,记忆与一个称为海马体(hippocampus)的区域紧密相关。这个区域帮助人们学习和记忆信息。研究人员发现,在携带APOE4基因的幼年小鼠中,该区域的脑细胞已经表现出不同的行为,尽管这些小鼠在那个阶段仍具有正常的记忆能力。
这些被称为神经元(neurons)的脑细胞比正常情况下更小,活性也异常增高。这种活动增加被称为神经元过度活跃(hyperactivity)。虽然听起来无害,但过度活跃实际上会随着时间推移对大脑造成损害。
研究人员发现,神经元在早期生活中越活跃,后期记忆问题就越严重。这表明这些早期变化不仅仅是微小差异,而是未来认知功能衰退的重要预警信号。
为了理解为什么会发生这种情况,研究团队仔细观察了脑细胞内部的情况。他们发现APOE4基因增加了名为Nell2的蛋白质的产生。这种蛋白质导致神经元缩小并变得过度活跃。
这一发现非常重要,因为它揭示了一个清晰的事件链。该基因导致更多的Nell2产生,然后改变脑细胞的大小和行为,进而随着时间推移影响记忆。
研究中最令人兴奋的部分是研究人员尝试逆转这些变化时。通过一种减少大脑中Nell2数量的方法,他们发现神经元恢复到更正常的大小和活动水平。这种方法甚至在成年小鼠身上也有效,表明这种损伤可能不是永久性的。
这一发现带来了希望,未来治疗可能针对Nell2来保护大脑,特别是在携带APOE4基因的人群中。这也表明可能存在一个治疗窗口期,即使早期变化已经开始,治疗仍然可能有效。
这项研究也挑战了关于APOE4如何工作的先前观点。科学家长期以来认为该基因主要影响大脑中的支持细胞。然而,这项研究表明,关键影响直接来自神经元本身。
总体而言,这项研究提供了阿尔茨海默病如何发展的更清晰图景。它表明大脑活动的变化可能很早就发生,并可能预示未来的记忆问题。
来源:格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)。
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