一个研究团队首次在细胞层面上确定了为什么嗅觉系统是阿尔兹海默症(痴呆症)早期阶段最先受损的。这篇论文发表在《阿尔兹海默症与痴呆》期刊上。该团队由大邱庆北科学技术院脑科学系Moon Cheil教授领导,并与荷兰马斯特里赫特大学的Ali Jahanshahi教授团队合作。
嗅觉功能下降,如无法闻到食物或花朵的气味,被认为是阿尔兹海默症的最早预警信号之一。这一症状出现在记忆和认知功能显著恶化之前很久,但大脑嗅觉区域发生的特定病理过程尚未得到明确表征。
阿尔兹海默症是一种有毒蛋白(包括淀粉样β蛋白(Aβ)和tau蛋白(pTau))在大脑中异常积累的疾病,逐渐破坏神经细胞。学术界已经确定,这些有毒蛋白首先在嗅球(最初接收嗅觉信号的部位)和嗅皮层(解释嗅觉信息的部位)中积累,而非大脑其他部分。然而,负责大脑免疫防御的胶质细胞(也称为神经胶质)在此过程中的反应一直不清楚。
为了研究这一点,Moon教授团队对来自不同认知阶段(从正常到轻度认知障碍(痴呆前期)再到阿尔兹海默症)的捐献者死后脑组织进行了精确分析。结果显示,随着疾病进展,嗅球和嗅皮层中都有毒性蛋白的急剧积累。
特别是,研究团队首次揭示,即使在同一嗅觉系统内,大脑免疫细胞也会根据不同区域作出不同反应。在嗅皮层观察到由星形胶质细胞主导的免疫反应,而在嗅球则出现主要由小胶质细胞主导的独特反应。这种现象可以比作消防:即使在同一火灾现场,根据建筑物位置不同,响应的单位和策略也会有所不同。如果理解了这种差异,就可能应用"量身定制的治疗"来阻止阿尔兹海默症在特定大脑区域的进展。
研究团队还发现,无论是否携带已知为阿尔兹海默症强遗传风险因素的APOE ε4基因,所有患者的嗅觉系统中载脂蛋白E (ApoE)的聚集都持续增加。这表明有可能开发出适用于不同遗传背景患者的早期诊断标记。
"这项研究是解释为什么嗅觉系统最先且最严重地受到阿尔兹海默症影响的系统层面重大成就,"Moon教授说。"在嗅球和嗅皮层中发现的不同免疫细胞-病理网络,将作为开发阿尔兹海默症早期诊断标记和建立区域特异性治疗策略的关键起点。"
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