阿尔茨海默病由一种名为Tau的有毒蛋白积聚引起，这种蛋白会杀死神经元。随着有毒Tau蛋白扩散到大脑的新区域，症状会恶化并最终导致死亡。
现在，研究人员发现，在小鼠模型中，一种名为Arc的脑蛋白有助于有毒Tau蛋白从小鼠患病脑细胞传播到健康细胞。
如果能够设计出针对这种传播途径的疗法，它们可能成为阻止阿尔茨海默病恶化的有力工具。
"我对我们发现了一种潜在阻止阿尔茨海默病进展的新方法感到兴奋，"犹他大学健康中心神经生物学教授、该研究资深作者Jason Shepherd博士表示。
这项研究成果发表在《细胞》杂志上。
致命的搭车者
通过研究有和没有Arc蛋白的阿尔茨海默病小鼠模型，研究团队发现Arc是毒性Tau蛋白扩散所必需的。
Arc通常作为脑细胞间的重要信使：它将自己包裹在一种被称为细胞外囊泡(EV)的微小气泡中，从一个神经元漂浮到另一个神经元，携带重要信息。但有毒Tau可以附着在Arc上，从小鼠患病神经元搭车到健康神经元。
所有脑细胞，无论健康与否，都含有Tau。但在阿尔茨海默病中，Tau开始在神经元内部聚集成大量粘性缠结，最终杀死细胞。圣路易斯华盛顿大学博士后研究助理、该论文第一作者Mitali Tyagi博士将Tau缠结比作"胶水怪物"。
"它们粘在一起并阻断神经元内的运输，"Tyagi解释道。"但它们可以分解成更小的胶水怪物，称为Tau种子，然后可以转移到新的神经元。一旦这种Tau种子接触到健康的Tau，它就能将其'污染'。因此，病理在健康神经元中重新开始。"
在阿尔茨海默病小鼠模型中，研究人员发现大脑中含有同时包含Arc和"粘性"Tau的EVs。这些含有Arc和Tau的微小气泡可以感染健康细胞并引发新的Tau缠结。
但在缺乏Arc的阿尔茨海默病模型小鼠中，它们的脑EVs几乎不含Tau，无法再将疾病传播到新细胞。"当我们移除Arc时，我们发现Tau的转移被严重、严重地减少了，"Tyagi说。"它几乎消失了。"
双刃剑
虽然阻断Arc似乎可能是阿尔茨海默病的治疗解决方案，但这种蛋白在疾病早期阶段也可能发挥保护作用。通过清除过量的有毒Tau，Arc似乎帮助患病细胞存活更长时间。
研究人员发现，在缺乏Arc因而无法从小鼠患病细胞排出有毒Tau的小鼠中，这些患病细胞死亡更快。
"当Arc缺失时，Tau被困在神经元内部并积累到有毒水平。当Arc存在时，Tau可以通过细胞外囊泡释放。虽然这有助于减少原始神经元内的Tau积聚，但释放的Tau可以被邻近的健康神经元摄取，促进病理的传播，"Tyagi解释道。
这表明阻止有毒Tau进入健康细胞可能比阻止Tau从患病细胞释放更有效的治疗策略。
未来方向
研究团队发现，与小鼠类似，人脑组织也含有包含Arc和Tau的EVs，这表明Tau在人体中可能以类似方式传播。然而，研究人员警告说，在可能开发出疗法之前还需要更多工作。
"我们所做的大部分工作是在小鼠身上进行的，而不是在人类身上，"Shepherd说。"我们有一些线索表明在这些小鼠身上发生的事情也可能在人类身上发生，但我们还不确定。我们离说我们在开发任何治疗方法还很远。但它可能开辟新的途径来达到这一点。"
研究团队特别兴奋的是，未来疗法可能在有毒Tau-containing EVs"飞行途中"阻断它们，即在它们从小鼠患病细胞排出后但在感染健康细胞之前。此类疗法不会修复大脑现有的损伤，但可能阻止疾病进展。
"如果我们能够针对这些特定的EVs，那将是一个非常有用的治疗策略，"Shepherd说。"对于早发性阿尔茨海默病或痴呆症患者，如果我们能阻止传播，那么我们就可以防止进一步的损伤和认知能力下降。"
这项研究发表在《细胞》杂志上，题为"Arc mediates intercellular tau transmission via extracellular vesicles"。
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