本期为大家带来的是阿尔兹海默症相关领域的研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。
1.NatNeurosci:新研究揭示大脑结构与阿尔兹海默症以及自闭症的关系
DOI:10./s---1
近日,来自Well
在最近一期《NatureNeuroscience》杂志上发表的研究中,作者改变了我们对大脑以及星形胶质细胞等细胞的作用的理解。这些知识将对神经系统疾病的研究产生影响,包括阿尔茨海默氏病,多发性硬化症和自闭症。
在过去的20年中,研究表明神经胶质细胞是大脑发育和功能的关键参与者,也是更好地了解神经系统疾病的有希望的靶标。
尽管此前研究已经对神经元功能和神经元的组织有丰富的知识,但在此之前,很少研究针对跨不同层的神经胶质细胞是否表现出不同的细胞特性。为了回答这个问题,研究人员开发了一种新的方法,以提供更加详细的星形胶质细胞组织视图。
通过对小鼠和人脑样本进行了核酸成像,作者绘制了基因在组织中的表达图谱。这些图谱与Well
研究小组发现,星形胶质细胞并不像以前想象的那样具有均一性,而是根据它们在大脑皮层中的位置采取不同的分子模式。他们发现星形胶质细胞也被组织成多层结构,但是星形胶质细胞层的边界与神经元层并不相同。相反,星形胶质细胞层具有不太清晰的边缘并且与神经元层重叠。
威康姆桑格研究所(Well
这些发现不仅增加了我们对脑生物学的理解,还将对人类神经系统疾病的研究和治疗产生影响。在过去的十年中,神经胶质细胞(而不是神经元)已与阿尔茨海默氏病和多发性硬化症等疾病密切相关。
2.MolBrain:揭开有望减缓阿尔兹海默病进展的潜在分子通路
DOI:10./s---1
如果我们能够克服大脑中RNA编辑过程的缺失,我们或许就有望减缓阿尔兹海默病和其它突触性障碍的发病,RNA编辑是一种特殊的遗传性机制,其能修复对大脑神经细胞间连接(突触)非常重要的蛋白质,在阿尔兹海默病患者大脑中RNA编辑处于失调状态,但其背后发生的原因研究人员并不清楚。
近日,一篇发表在国际杂志MolecularBrain上的研究报告中,来自悉尼科技大学的科学家们就在小鼠大脑中复制了这种失调过程,同时他们发现,这种失调过程会诱发在阿尔兹海默病患者中经常发现的神经突触缺失的状况。相关研究结果或有望帮助开发治疗阿尔兹海默病的新型疗法。
研究者Vissel教授说道,理解诱发突触缺失的机制对于理解阿尔兹海默病患者开始失去记忆能力以及如何有效预防这种情况的发生至关重要;很多科学家们都认为,阿尔兹海默病源于大脑中淀粉样蛋白的积累,因此,他们重点开始研究如何有效移除这些淀粉样蛋白,然而,最重要的事件实际上就是神经细胞之间突触连接的缺失,其对于记忆的形成至关重要。
本文研究结果非常重要,因为研究人员揭示了阿尔兹海默病患者大脑神经突触缺失的关键机制,突触对于学习能力非常重要,而其缺失会诱发记忆缺失;如果研究人员能够克服大脑中RNA编辑过程的缺失,或许就有望减缓阿尔兹海默病的发生。Vissel说道,下一步他们将会继续深入研究观察是否能够通过克服阿尔兹海默病患者大脑中RNA编辑过程的缺失来恢复患者大脑的突触功能和记忆的丧失状况。
如今研究人员有充分的理由认为,他们最终将能够开发出一种非常有益的方法来解决阿尔兹海默病和其它诸如帕金森疾病等神经变性疾病的治疗性手段。
3.epigenetics:新发现有助于阿尔兹海默症的早期诊断
DOI:10./.2.
科学家发现,靶向一种被称为Presenilin1(PSEN1)的基因可能有助于开发新的诊断痴呆的方法。
相关研究结果发表在最近的《epigenetics》杂志上。这项研究是由罗马萨皮恩扎大学的AndreaFuso教授领导的,该研究首次观察到PSEN1基因的甲基化是阿尔茨海默氏症的一个共同特征。
Fuso教授指出,新结果确实提供了“令人振奋的新研究领域”。他补充说:“我们已经发现了以前被忽视的DNA修饰或表观遗传标记的疾病早期迹象,这甚至可以为开发新疗法和早期诊断提供起点。”
在全球范围内,近万人患有阿尔茨海默氏症或相关的痴呆症。然而,只有四分之一的人患有阿尔茨海默氏病。如果可以更早发现阿尔茨海默氏症,延缓严重痴呆症发作的几率也就越大。
来自动物模型的证据表明,PSEN1基因调控的改变与阿尔茨海默氏病样病理有关,但只有少数研究调查了该基因在人类中的修饰特征。在当前的研究中,作者分析了在小鼠大脑发育和阿尔茨海默氏症进展过程中影响PSEN1基因表达的DNA修饰模式。此外,他们还分析了阿尔茨海默氏病患者以及产前和产后婴儿和青少年尸体脑组织。为了查看是否可以检测到人类血液中DNA甲基化的变化,他们分析了20例迟发性阿尔茨海默氏病患者的血液样本,并将结果与20例健康对照者进行了比较。
在阿尔茨海默氏症易发小鼠中,作者发现了PSEN1基因过表达的情况。在人类中,基因表达的程度与DNA甲基化程度之间存在显著的负相关。
通过血液样本分析,能够检测出阿尔茨海默氏症患者相比对照组较低的PSEN1甲基化特征。因此,与脑组织采样相比,血液检测可以提供一种诊断阿尔茨海默氏病的早期方法,并且其侵入性较小。
4.NatCommun:识别脑细胞死亡“时间窗口”有助于治疗阿尔兹海默症
DOI:10./s---6
阿尔茨海默氏症仍然是西方社会痴呆症的主要原因,据估计,全世界有多达万人患有这种疾病。阿尔茨海默氏症的特征是认知能力逐渐下降,最终甚至影响人体活动的基本功能,例如走路和吞咽。
目前阿尔茨海默氏病的确切病因尚不清楚,但大脑的病理变化(包括神经元丢失和β-淀粉样斑块的蛋白质聚集体的积累)是阿尔茨海默氏病的诊断标志。
轻度认知障碍(MCI)描述了认知功能的轻微但可测量的变化,这些变化通常是阿尔茨海默氏病的先兆。然而,尽管MCI十分重要,人们对从MCI到阿尔茨海默氏病发展过程中大脑发生的变化知之甚少。
在最近发表在《nature
该研究的第一作者HikariTanaka说:“神经元死亡在阿尔茨海默氏病的发展中非常重要,但是众所周知,由于无法用化学或免疫组织学方法对即将死亡的细胞进行染色,因此实时检测非常困难。因此,我们使用了一种新的生物标记物pSer46-MARCKS来检测垂死神经元周围的变性神经突,从而使我们能够量化不同疾病阶段坏死的水平。”
令人惊讶的是,研究人员发现神经元死亡发生的时间比原先想象的要早得多,MCI患者中的神经元坏死水平要高于成熟的阿尔茨海默氏病患者。
研究人员还观察到阿尔茨海默氏病模型小鼠和MCI人类患者中YAP的蛋白质水平显著下降。YAP会影响TEAD蛋白的活性,而后者的缺乏会导致神经元坏死。
之后,通过将表达YAP类似物的基因治疗载体直接注射到阿尔茨海默病小鼠模型的脑脊髓液中,能够预防早期神经元丢失,恢复认知功能并防止β-淀粉样蛋白斑块的沉积。
5.JNeurosci:阿尔兹海默病是如何通过大脑传播的
DOI:10./JNEUROSCI.-19.
根据发表在JNeurosci上的一项对小鼠神经元的研究,Tau可以在神经元之间迅速传播,但不会立即造成伤害。在tau蛋白最初积累期间进行干预可能会阻止阿尔茨海默病的发展。
阿尔茨海默病的一个标志是神经元中tau蛋白的积累,这导致了神经元的死亡。病变的tau蛋白自身折叠不正确,从而导致不断堆积。研究人员此前并不知道这个过程的时间尺度,以及错误折叠的tau如何扩散到其他细胞。
Hallinan等人将病变的tau引入到培养的小鼠神经元中。几天之内,被激活的tau扩散到其他神经元,并开始错误折叠和积累。
尽管tau蛋白不断累积,但是传递和接受神经元都保持健康,并能够发送电子信息。
这些结果表明,tau蛋白的积聚本身是无害的,其害处来自于堆积导致的杀死神经元的细胞过程。