2021-09-29 11:13

检测血液中的痴呆

Detecting dementia in the blood

如果怀疑患有阿尔茨海默氏症,患者必须准备好接受漫长而复杂的治疗,直到情况明朗为止。来自Empa和圣加伦州医院的一个团队目前正在开发一种血液测试,该测试将能够使用原子力显微镜(AFM)进行可靠的诊断。研究人员最近在《科学进展》(Science Advances)杂志上发表了一项成功的初步研究的首批结果。

对分子宇宙的深入研究

一开始,物理学家彼得·尼尔马拉杰(Peter Nirmalraj)希望了解阿尔茨海默病的分子发病机制,以便为诊断和治疗提供新的方法。更进一步,我们将破译与神经退行性疾病相关的β -淀粉样肽和tau蛋白的确切作用。因此,Nirmalraj不仅要检测可疑蛋白质的存在,还要确定它们的可变形状和形式以及数量。

目前的方法允许测定体液中两种蛋白质的总量。然而,这些技术不允许可视化蛋白质积累的形状和条件的差异。因此,研究人员正在研究一种技术,既能在血液中进行纳米级的观察,又不会破坏蛋白质的结构和形态。

目前,Nirmalraj与圣加仑州医院的神经学家一起成功完成了一项初步研究。在他们的初步研究中,他检查了50名患者和16名健康受试者的血液样本。使用AFM技术,Empa的研究人员分析了每个人大约1000个红细胞的表面,而不知道他们的健康状况。“这是确保对数据的解释保持客观的唯一方法,”Nirmalraj说。

以蛋白质纤维为指标

Empa的研究人员测量了血细胞上蛋白质积累的大小、结构和质地。在采集了数千个红细胞后,研究小组急切地等待着Nirmalraj的计数结果与神经学家的临床数据的比较。事实上,研究人员能够识别出与患者疾病阶段相匹配的模式:阿尔茨海默病患者体内含有大量由β -淀粉样肽和tau蛋白组成的蛋白质纤维。这些蛋白质能够组装成几百纳米长的纤维。然而,在健康人或早期大脑疾病患者中,Nirmalraj只统计了少量的纤维。

这证明了使用AFM技术进行血液分析的可行性,Empa的研究人员表示:“如果可以基于这种方法开发出可靠的血液测试,疑似阿尔茨海默氏症患者就可以避免令人不快的椎管穿刺,从而能够可靠地诊断该病。”

然而,在医院实现简单的血液检测之前,还有很长的路要走。该团队的下一步是通过使用AFM和化学分析,研究更多处于疾病不同阶段的受试者,以证实这些数据。