阿尔茨海默病可能通过两个不同的阶段损害大脑，这是基于美国国立卫生研究院（NIH）资助的一项新研究，该研究使用了先进的脑部映射工具。据研究人员称，第一个早期阶段发生得缓慢而无声——在人们出现记忆问题之前——仅损害少数易受攻击的细胞类型。相比之下，第二个晚期阶段造成的损害更为广泛，并与症状的出现和斑块、缠结等阿尔茨海默病标志物的迅速积累相吻合。
诊断和治疗阿尔茨海默病的一个挑战是，大脑的大部分损害发生在症状出现之前。能够检测这些早期变化意味着，我们首次可以观察到疾病最早期阶段中大脑的变化。这些结果从根本上改变了科学家对阿尔茨海默病如何损害大脑的理解，并将指导针对这种毁灭性疾病的新治疗方法的开发。
“阿尔茨海默病的一个挑战是，许多大脑损害发生在症状出现之前。能够检测这些早期变化意味着，我们首次可以观察到疾病最早期阶段中大脑的变化。这些结果从根本上改变了科学家对阿尔茨海默病如何损害大脑的理解，并将指导针对这种毁灭性疾病的新治疗方法的开发。” 美国国立衰老研究所主任理查德·J·霍兹博士（Richard J. Hodes, M.D.）表示。
科学家们分析了84个人的大脑，研究结果发表在《自然神经科学》杂志上，表明在早期阶段，一种称为抑制性神经元的细胞受损，这可能触发导致疾病的神经回路问题。此外，该研究证实了先前关于阿尔茨海默病如何损害大脑的发现，并确定了许多在疾病过程中可能发生的新变化。
具体来说，科学家们使用先进的遗传分析工具研究了中颞回的细胞，中颞回控制语言、记忆和视觉。该区域已被证明容易受到阿尔茨海默病传统上看到的许多变化的影响。它也是研究人员为对照供体详细绘制地图的大脑部分。通过将对照供体数据与患有阿尔茨海默病的人的数据进行比较，科学家们创建了一个基因和细胞的时间线，展示了整个疾病过程中发生的变化。
传统上，研究表明阿尔茨海默病引起的损害分为几个阶段，特征是细胞死亡、炎症和蛋白质斑块和缠结的积累逐渐增加。相比之下，这项研究认为疾病在两个“时期”或阶段改变大脑，许多传统上研究的变化在第二阶段迅速发生。这与记忆问题和其他症状的出现相吻合。
结果还表明，最早的改变在第一阶段逐渐且“悄无声息”地发生，在任何症状出现之前。这些变化包括斑块的缓慢积累、大脑免疫系统的激活、帮助神经元发送信号的细胞绝缘层的损害以及称为生长抑素（SST）抑制性神经元的细胞死亡。
最后的发现让研究人员感到意外。传统上，科学家认为阿尔茨海默病主要损害兴奋性神经元，这些神经元向其他细胞发送激活的神经信号。抑制性神经元则向其他细胞发送镇静信号。论文作者推测，SST抑制性神经元的丧失可能会触发导致疾病的脑部神经回路变化。
最近，麻省理工学院的研究人员进行了一项由NIH资助的脑部映射研究，发现一个名为REELIN的基因可能与某些神经元对阿尔茨海默病的易感性有关。该研究还显示，星形胶质细胞（一种星形脑细胞）可能提供抵抗疾病损害的韧性。
研究人员分析了西雅图阿尔茨海默病脑细胞图谱（SEA-AD）项目中的大脑样本，该项目旨在创建详细的脑损伤地图。该项目由西雅图艾伦研究所的马里亚诺·I·加比托博士（Mariano I. Gabitto, Ph.D.）和凯尔·J·特拉瓦格利尼博士（Kyle J. Travaglini, Ph.D.）领导。科学家们使用了NIH“通过先进创新神经技术推进脑研究”（BRAIN）倡议细胞普查网络（BICCN）开发的工具，研究了340多万个来自不同阿尔茨海默病阶段死亡捐赠者的大脑细胞。组织样本来自成人思维变化研究和华盛顿大学阿尔茨海默病研究中心。
“这项研究展示了NIH BRAIN倡议提供的强大新技术如何改变我们对阿尔茨海默病等疾病的理解。通过这些工具，科学家们能够检测到大脑的最早细胞变化，从而更全面地了解整个疾病过程中的变化。”BRAIN倡议主任约翰·恩盖博士（John Ngai, Ph.D.）表示。“这项研究提供的新知识可能有助于全球科学家和药物开发者开发针对阿尔茨海默病和其他痴呆症特定阶段的诊断和治疗方法。”
这项研究得到了NIH拨款的支持：U19AG060909、P30AG066509、U19AG066567、U01AG006781。额外的资金由南希和巴斯特·阿尔沃德基金会提供。芝加哥拉什大学阿尔茨海默病中心分享了宗教秩序记忆/记忆和衰老项目的捐赠者元数据。
研究人员可以通过访问SEA-AD研究网站来获取数据：
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