视网膜外边缘的细胞会在记忆问题出现前开始肿胀和增殖。
这种细微变化仅能通过专业成像观察到,可能标志着阿尔茨海默病的最早期阶段。休斯顿卫理公会医院的研究人员报告称,这些周边眼部变化的出现早于脑部废物清除系统的主要故障,表明眼睛可能比现有诊断方法提前数年揭示疾病风险。
由生物医学工程师史蒂芬·王博士领导的这项研究,观察了转基因阿尔茨海默病小鼠在疾病发展初期视网膜支持细胞的行为变化。研究成果已在线发表于《阿尔茨海默病杂志》。
"眼睛确实是窥探大脑的窗口,但我们的研究表明,我们一直看错了窗口的位置,"王博士表示,"虽然大多数临床眼科检查聚焦于中央视网膜,但阿尔茨海默病最关键的早期指标似乎隐藏在眼睛的周边区域。"
不同的眼部区域值得关注
多数眼科检查集中于负责清晰视力的中央区域——黄斑。新研究则将焦点转向视网膜外周区域,该区域含有更高密度的胶质支持细胞。
这些称为穆勒胶质细胞的细胞,负责维持视网膜组织平衡并支持血管。研究团队旨在了解它们在疾病最早阶段的变化过程。
"由于周边视网膜的胶质细胞密度高于中央区域,我们希望了解在阿尔茨海默病早期,这些细胞与血管如何在视网膜不同区域相互作用,"第一作者、王博士实验室的研究生兼德克萨斯农工大学医学院医学博士生格洛丽·达斯表示。
实验以携带阿尔茨海默病相关突变的3月龄雌性小鼠为对象,与健康对照组进行对比。科学家使用荧光标记物检测与胶质细胞功能和废物清除相关的蛋白质。
系统故障前的压力迹象
一种名为水通道蛋白-4的蛋白质尤为引人注目,它负责在神经系统中运输液体和代谢废物。在阿尔茨海默病患者大脑中,此过程的紊乱会导致β-淀粉样蛋白(与该病相关的标志性蛋白质)堆积。
在视网膜中,患病小鼠所有层次的水通道蛋白-4水平均升高,尤其在周边区域血管周围信号最强。小鼠还显示出胶质纤维酸性蛋白水平升高,这表明穆勒细胞已被激活并处于压力状态。
研究人员观察到患病小鼠视网膜外周区域的胶质细胞体积更大且数量更多。王博士将此描述为"身体在后期崩溃前更努力维持平衡的视觉证据"。
示踪实验得出意外结果:尽管存在细胞变化,但在此阶段,患病组与健康组小鼠沿视神经的液体清除效率并无显著差异。该发现表明早期视网膜淀粉样蛋白堆积可能源于局部产量增加,而非清除系统即刻失效。
作者指出,后期功能障碍的可能性仍不能排除。
通向更早、更简便检测之路
该研究仍处于初步阶段。它依赖小鼠模型,且样本量较小(每组仅五只动物)。需通过人体研究来确认类似视网膜变化是否会在认知症状出现前发生。
尽管如此,这些发现凸显了潜在的诊断优势。与脑部成像或脊髓液检测不同,视网膜成像快速且无创。
王博士表示,广角视网膜扫描未来或可成为老年人常规检查项目,使医生能在标准眼科检查中检测阿尔茨海默病风险,而非依赖昂贵程序。
该研究还提出新的治疗靶点:若胶质细胞变化反映早期疾病压力,则以稳定这些细胞或改善液体运输为目标的治疗可能延缓疾病进展。
其他研究成员包括休斯顿卫理公会医院的拉克沙·拉古纳坦、王林、万志浩、马修·巴斯克斯和共同通讯作者赵宏。本研究获得赵氏基金会资助。
研究成果已在线发表于《阿尔茨海默病杂志》。
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