2022-01-26 16:45

阿尔茨海默病:基于突触改变的另一种假说

Alzheimer's disease: an alternative hypothesis ba<em></em>sed on synaptic alterations

今天发表在阿尔茨海默氏病协会杂志《阿尔茨海默氏病与痴呆》上的一项新研究可以解释为什么阿尔茨海默氏病(AD)患者的神经元不能有效沟通。该研究由波尔多神经科学跨学科研究所Christophe Mulle实验室的研究人员进行,为建立AD的分子机制开辟了新的研究途径。

尽管在临床研究方面付出了巨大的努力,但目前还没有治疗AD的方法,甚至还没有减缓其发展的方法。目前的临床干预通常是基于“淀粉样蛋白级联”假说,假设AD的神经退行性变是由大脑中淀粉样蛋白斑块的异常积累引起的。然而,这些干预措施并没有显示出临床疗效。最近,欧洲药品管理局没有批准一种有争议的针对斑块的AD新药,结论是利大于弊。这一决定使得欧盟估计有800万痴呆症患者没有治疗选择,这凸显了为AD研究寻找替代目标的迫切需要。

新的研究表明,构成斑块的淀粉样肽并不是人类AD大脑中唯一的累加者。它的前体,淀粉样前体蛋白(APP),被发现在高强度显微镜染色淀粉样斑块周围。

“值得注意的是,我们的研究发现,大脑中APP聚集的区域含有异常数量的神经元之间交流所必需的蛋白质,”论文的高级作者、威斯中心神经科学主任盖尔·巴尔特博士(Dr. Gael Barthet)说。

  • Alzheimer's disease: an alternative hypothesis ba<em></em>sed on synaptic alterations显微镜下的人脑切片图像显示淀粉样前体蛋白(APP)呈棕色,均匀分布在健康的人脑中对照大脑(A和B)和不正常地聚集在阿尔茨海默病的大脑(C和D)在对照大脑中,APP主要存在于神经元的细胞体中(A, B),但在老年痴呆症患者中,APP主要聚集在细胞体外(C, D)
  • Alzheimer's disease: an alternative hypothesis ba<em></em>sed on synaptic alterationsAPP在老年痴呆症患者的大脑中围绕淀粉样蛋白斑形成集群。信贷:盖尔人Barthet

神经元之间的交流发生在突触连接处,突触前神经元释放的神经递质通过突触连接激活突触后神经元。

“我们发现有趣的是,APP积累了过量的突触前蛋白,而突触后蛋白却被消耗了,这表明这些位点的神经元通信严重受损,”托马斯·约尔达博士说,他是这篇论文的第一作者,也是日内瓦大学神经生物学的博士后研究助理。

Wyss中心的首席科学官Richie Kohman博士说:“新的发现为我们提供了一个新的方向,来探索我们的创新、多尺度、多模式的方法。”

Alzheimer's disease: an alternative hypothesis ba<em></em>sed on synaptic alterations1- APP蛋白在阿尔茨海默病(AD)中的分布发生改变。图像显示了标有APP(棕色)(A, C)的人类海马区,并放大到神经 齿状回的nal层(B, D) 对照患者APP主要定位于神经元体(A, B)。AD患者APP主要定位于体外聚集物(C, D)。2-淀粉样斑块周围APP和突触前蛋白的积累。图A)显示AD患者的海马状突起。可见紫色(淀粉样纤维)和红色(淀粉样肽)的淀粉样斑块。在它们紧密的环境中可以观察到APP(绿色)的积累。插图显示的是一个斑块的放大图。图B)显示淀粉样斑块周围突触前蛋白的聚集(橙色)。信贷:盖尔人Barthet

Wyss中心对神经退行性疾病的转译研究使用新的分子标记技术,结合先进的显微镜和数据分析工具来检查人类大脑中的特定神经元群体、突触标记物和单细胞转录组学。这些创新的成像方法使研究人类大脑的大的部分,甚至整个3D样本。Wyss中心正在利用这个管道来研究神经和精神疾病中起作用的分子机制,以建立早期生物标志物和确定新的治疗靶点。