中佛罗里达大学研究人员发现了证据，表明确阿尔茨海默病的一些与运动相关的症状可能起源于大脑外部，这一发现可能改变未来对该疾病的诊断和治疗方法。
该研究由中佛罗里达大学纳米科学技术中心教授James Hickman和研究教授Xiufang "Nadine" Guo领导。他们与医疗科技公司Hesperos的研究人员合作，使用实验室培养的人体细胞系统（旨在模拟身体功能）来研究与家族性阿尔茨海默病相关的基因突变如何影响运动功能。
该研究已发表在《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会期刊》上。
Guo表示："运动功能障碍可能是阿尔茨海默病的早期指标。如果我们能够检测到这些变化并及早干预，可能有助于延迟中枢神经系统症状的出现。"
运动与阿尔茨海默病的关联
家族性阿尔茨海默病是一种罕见的遗传性疾病，患者通常在40至65岁之间发病，比典型阿尔茨海默病患者更早出现症状。
虽然阿尔茨海默病通常与记忆丧失和痴呆相关联，但临床医生长期以来观察到，一些患者在认知症状出现前几年就表现出平衡能力变化、步态（行走方式）或运动方面的改变。这些早期运动变化引发了疑问：疾病的某些部分是否始于大脑外部？
通过技术驱动的方法，研究团队发现，患病的运动神经元——即使没有大脑参与——也会破坏神经肌肉接头，而神经肌肉接头对日常运动至关重要。
Hickman表示："这是我们首次证明外周神经系统的功能缺陷可直接由这些基因突变引起。这意味着针对大脑的药物可能无法解决身体其他部位的问题。"
Guo指出，保持运动功能也可能支持整体大脑健康，因为已知体育活动在认知健康方面发挥着作用。
研究人员如何在实验室构建人类疾病模型
为了探索这些突变如何影响运动，研究人员转向了一种名为"芯片上的人体"的尖端技术，该技术由Hickman共同创办的公司Hesperos制造。这些微型实验室系统重现了人体细胞在体内相互作用和功能的方式，使科学家能够以比传统实验室或动物模型更真实的方式研究疾病。
研究团队构建了一个"芯片上的神经肌肉接头"——一个模拟运动神经元和肌肉细胞之间连接的小型系统。该系统强大的地方在于它省略了什么：大脑和脊髓。通过隔离运动神经元和肌肉细胞，研究人员能够确定运动问题是否可能在没有中枢神经系统参与的情况下出现。
为了测试这一点，研究人员将健康的肌肉细胞与由干细胞创建并携带家族性阿尔茨海默病基因突变的运动神经元配对。
研究结果表明，阿尔茨海默病相关的运动问题可能始于大脑和脊髓外部的神经网络，而非仅仅由大脑退化引起。
神经到肌肉连接的重要性
神经肌肉接头是神经细胞向肌肉发出收缩信号的点，使运动成为可能。如果该连接受损，身体可能会失去力量、协调性或耐力。
在研究中，研究人员测量了神经肌肉功能的几个方面，包括神经信号触发肌肉收缩的可靠性以及肌肉在疲劳前能够保持收缩的时间。这些测量反映了医生用来评估运动障碍的测试类型。
Hickman表示："除非运动电路正常工作，否则你无法移动。当医生敲击你的膝盖检查反射时，他们正在测试这一确切连接。"
"芯片上的人体"技术的未来
研究人员相信，随着药物开发者寻找更准确研究人类疾病的方法，他们的方法将变得越来越重要。
因为这些模型使用人体细胞并测量真实的生物功能，它们可以揭示在动物研究中可能不会出现的效果。
对Hickman而言，这项工作反映了30年来致力于更好地理解疾病并帮助人们的研究。
他表示："这些系统让我们以更接近人体实际发生情况的方式来研究疾病，而这正是我们需要开发更好治疗方法的关键。"
出版详情
Akhmetzada Kargazhanov等人，《利用功能性人类神经肌肉接头微生理系统评估阿尔茨海默病的外周神经系统病理》，《阿尔茨海默病与痴呆症》(2026)。DOI: 10.1002/alz.71281
期刊信息：《阿尔茨海默病与痴呆症》
关键医学概念
阿尔茨海默病、家族性阿尔茨海默病(FAD)、神经肌肉接头、微生理系统、运动神经元
临床分类
神经学、常见疾病与预防、健康老龄化
由中佛罗里达大学提供
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