韩国基础科学研究所(IBS)的一组研究人员做出了一个重要发现,这可能会改变我们对阿尔茨海默病的理解。
他们发现一种名为SIRT2的酶在与该疾病相关的记忆问题中起着关键作用。他们的工作增加了越来越多的证据,表明不仅仅是神经元,还有其他脑细胞——星形胶质细胞——也深深参与了这种疾病。
多年来,阿尔茨海默病主要与神经元损伤有关——这些细胞在大脑中传递信息。但最近的研究表明,星形胶质细胞曾经被认为是“辅助细胞”,实际上在脑功能中扮演了更积极的角色,包括记忆。
在阿尔茨海默病中,大脑的一个主要特征是β-淀粉样蛋白斑块的积聚。这些粘性团块形成于脑细胞之间,被认为是导致记忆丧失的原因之一。
当星形胶质细胞检测到这些斑块时,它们试图清理它们。为了做到这一点,它们通过一个称为自噬的过程“吞噬”这些斑块,然后通过尿素循环将其分解。
然而,虽然这个清理过程听起来很有帮助,但它有一个严重的副作用。随着斑块被分解,星形胶质细胞开始产生过多的GABA(γ-氨基丁酸)。少量的GABA是有用的——它有助于平静大脑活动。但在大量存在时,它可以过度减缓大脑信号,导致记忆问题。此外,这一过程还会产生一种有毒物质——过氧化氢(H2O2),这可以杀死脑细胞并加速脑损伤。
IBS研究人员希望了解哪些酶负责在阿尔茨海默病的大脑中产生过多的GABA。他们的目标是找到一种方法来阻止这一有害过程,而不干扰星形胶质细胞仍然进行的有益工作。
他们使用了一系列技术,包括显微成像和脑活动测试,来研究患有阿尔茨海默病的小鼠和人类的大脑组织。
他们发现两种酶——SIRT2和ALDH1A1——与额外的GABA生成密切相关。特别是SIRT2,在阿尔茨海默病小鼠模型和已故患者的大脑组织中都发现其含量较高。
为了验证他们的理论,研究团队在小鼠中阻断了SIRT2。结果是喜忧参半。一方面,小鼠在简单的Y迷宫测试中的短期记忆有所改善。另一方面,它们的空间记忆——用于记住位置——没有改善。这表明阻断SIRT2有所帮助,但不足以解决所有记忆问题。
有趣的是,尽管阻断SIRT2降低了GABA水平,但它并没有停止过氧化氢的生成。这意味着即使一些记忆症状有所改善,由于持续的H2O2损害,脑细胞可能仍在死亡。
这显示了阿尔茨海默病的复杂性。可能没有单一的原因,而是同时发生多个问题。
这里的重大突破是研究人员现在可以分别研究GABA和过氧化氢的影响。
直到现在,科学家们一直使用MAOB抑制剂同时阻断GABA和过氧化氢。但这一新发现使他们能够逐一研究这两种化学物质,并更好地理解每种化学物质如何导致脑损伤和记忆丧失。
领导这项研究的C Justin Lee主任解释说,这可能会为未来更精确地治疗阿尔茨海默病开辟新的途径。虽然SIRT2本身可能不会成为药物靶点——因为它不能阻止所有的脑损伤——但它指出了一个新的方向。
通过了解星形胶质细胞在阿尔茨海默病中的变化以及如何控制这种变化,研究人员有一天可能会设计出更有效地减缓或阻止记忆丧失的治疗方法。
总之,研究表明SIRT2和ALDH1A1是阿尔茨海默病中反应性星形胶质细胞有害效应背后的两个重要酶。阻断SIRT2可以降低GABA水平并改善短期记忆,但并不能停止所有损害,因为过氧化氢继续生成。这有助于研究人员更好地理解阿尔茨海默病的不同方面,并可能在未来导致更智能、更针对性的治疗方法。
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