來源:學術經緯

100多年前,當阿洛伊斯·阿爾茨海默醫生首次描述大腦中的病變時,他不會想到,直到現在,對於這種以他姓氏命名的疾病,人們還沒有搞清楚發病的來龍去脈。

問題集中在一種叫做“澱粉樣蛋白沉積”的病理現象上。在阿爾茨海默醫生的病例描述中,一名年輕的癡呆症患者大腦裏就出現了澱粉樣蛋白的沉積。之後,人們也將其歸於阿爾茨海默病的典型病理變化之一。然而關於這種病變造成的具體影響,卻一直衆說紛紜。

起初,人們認爲澱粉樣蛋白沉積是阿爾茨海默病的原因,諸多科學研究也投入到了如何清除這些病變,逆轉病情上。然而,十多年來,多個臨牀試驗均以失敗告終,這也讓人們對澱粉樣蛋白的具體功能產生了懷疑。有一些科學家也提出,它可能只是阿爾茨海默病的一種病理表現,對發病並沒有直接的影響。相應的,人們把注意力往炎症方向轉移,並提出了病毒感染,或是細菌感染的種種假設。

且不論這些假設是否準確。今日在線發表在《細胞》雜誌上的一篇論文,指出我們或許不該就此無視澱粉樣蛋白沉積,簡單認爲它只是疾病的產物。相反,它依舊可能促進阿爾茨海默病的發病。

在本研究中,研究人員們使用阿爾茨海默病的小鼠模型,在病變的澱粉樣蛋白沉積附近,提取了直徑爲100微米的周邊組織,用作轉錄組的分析。有意思的是,他們觀察到了這些組織裏的一些基因的共同表達網絡的變化。這些變化主要出現於兩種大腦的支持細胞——星形膠質細胞和小膠質細胞裏。當沒有澱粉樣蛋白沉積時,就不會出現這種多基因的變化。

除此之外,科學家們還觀察到了另一張基因的共同表達網絡,它主要出現於少突膠質細胞中。當澱粉樣蛋白沉積不嚴重時,這張網絡會被激活。而當澱粉樣蛋白沉積很嚴重時,這些變化反而會消失。

受澱粉樣蛋白誘導激活的這些基因,主要參與了補體系統、氧化應激、溶酶體功能、以及炎症代謝等生理過程。利用原位測序技術,科學家們在小鼠和人類的大腦切片中,在細胞水平驗證了這些觀察。

這些結果清楚地表明,澱粉樣蛋白沉積並非簡單的“發病結果”,而是會引起一系列基因變化,這可能會參與到神經退行性疾病的發病進程之中。“澱粉樣蛋白沉積可能觸發,或者驅動了疾病。在大腦中的沉積,可能會啓動複雜的多細胞神經退行進程。”本研究的通訊作者之一Bart De Strooper教授說道。

作者們指出,我們應進一步研究澱粉樣蛋白沉積對阿爾茨海默病的影響。我們不僅要回答清除這些沉積,“是否”有助於逆轉細胞病變進程的問題。我們也需要回答“何時”進行清除纔能有效逆轉病情的問題。此外,我們還要研究目前針對澱粉樣蛋白沉積的抗體,是否能真正逆轉相應的基因共同表達網絡。這也許能夠解釋,爲何過去的臨牀試驗大多以失敗告終——要知道,不同的抗體,產生的效果可能截然不同。

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