修改后的RNA有望治愈阿尔茨海默氏症等脑部疾病引起的神经变性

修改后的RNA有望治愈阿尔茨海默氏症等脑部疾病引起的神经变性匹兹堡大学神经生物学家OrShemesh博士获得了美国国立卫生研究院(NIH)下属国家生物医学成像和生物工程研究所(NationalInstituteofBiomedicalImagingandBioengineering)为期三年、价值40万美元的开拓者奖。这笔奖金旨在支持开发一个新平台,该平台可能有助于治疗神经变性和各种脑部疾病。该项目旨在对不同类型的胶质细胞进行基因改造,胶质细胞是一类支持和保护大脑神经元的细胞。"皮特医学院神经生物学助理教授谢梅斯说:"神经胶质细胞对脑部疾病的发展至关重要,因此改变神经胶质细胞活性的方法可能会带来新的治疗方法。匹兹堡大学医学院神经生物学助理教授、博士OrShemesh。资料来源:匹兹堡大学科学家们利用传统的病毒载体向神经元传递基因的研究取得了进展。但在神经胶质细胞(包括星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和其他细胞类型)中,这种病毒方法并不理想,Shemesh说。Shemesh的方法使用生物工程修饰的RNA(或modRNA)。这些合成的RNA通过细胞机器直接翻译成蛋白质,从而避免了利用病毒将基因转入细胞时引发免疫反应的可能性。为了证明这一概念的有效性,谢梅什的团队将利用他们的神经胶质细胞RNA载体技术来提高或降低小鼠大脑中星形胶质细胞或小胶质细胞中与疾病相关的基因的活性。"我们看到越来越多的研究(包括来自匹兹堡大学的研究)表明,星形胶质细胞和其他胶质细胞在阿尔茨海默氏症的发展过程中发挥着重要作用,"Shemesh说。"因此,我们的新平台有朝一日可以提供一种治疗痴呆症的独特策略。这项研究由美国国家生物医学成像和生物工程研究所资助。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426181.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426181.htm

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针对阿尔茨海默氏症的研究发现女性大脑中有更多"老"细胞

针对阿尔茨海默氏症的研究发现女性大脑中有更多"老"细胞加利福尼亚大学圣迭戈分校的工程师们发现,某些脑细胞比其他脑细胞衰老得更快,在阿尔茨海默氏症患者中更为常见。他们还注意到,特定脑细胞的衰老在性别间存在差异,与男性大脑皮层相比,女性大脑皮层中"老"少突胶质细胞的比例相对于"老"神经元更高。这一发现得益于一种名为MUSIC(单细胞多核酸相互作用图谱)的新技术,它能让研究人员窥视单个脑细胞内部,并绘制出染色质--即DNA和RNA的紧密盘绕形式--之间的相互作用图谱。这项技术使研究人员能够以单细胞分辨率观察这些相互作用,并研究它们如何影响基因表达。这项工作的详细情况发表在《自然》杂志上的一篇论文中。该研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院舒建-基因-雷生物工程系教授钟胜说:"MUSIC是一种强大的工具,可以让我们更深入地挖掘阿尔茨海默病的复杂性。这项技术有可能帮助我们发现阿尔茨海默病病理的新分子机制,从而为更有针对性的治疗干预和改善患者预后铺平道路。"人脑中的细胞组成了一个复杂的网络,它们以错综复杂的方式进行交流和互动。在每个细胞中,包括染色质和RNA在内的基因成分动态地相互作用,决定着细胞的关键功能。随着脑细胞的生长和衰老,染色质和RNA之间的相互作用也会发生变化。而在每个细胞内,这些复合物也会发生很大变化,尤其是在成熟细胞中。然而,揭示这些相互作用的细微差别仍然是一项艰巨的挑战。MUSIC是一种尖端工具,它为了解单个脑细胞的内部运作提供了一个窗口。钟教授的团队利用MUSIC分析了14名59岁及以上捐献者的死后大脑样本,特别是人类额叶皮层组织,其中有些人患有阿尔茨海默病,有些人则没有。他们发现,不同类型的脑细胞表现出染色质和RNA之间不同的相互作用模式。有趣的是,短程染色质相互作用较少的细胞往往表现出衰老和阿尔茨海默病的迹象。钟说:"通过这种变革性的单细胞技术,我们发现有些脑细胞比其他脑细胞'老'。他解释说,值得注意的是,与健康人相比,阿尔茨海默氏症患者的这些老化脑细胞比例更高。"这一发现有助于开发阿尔茨海默病的新疗法。如果能确定这些老化细胞中的失调基因,并了解它们在局部染色质结构中的功能,那就能确定新的潜在治疗靶点。研究还发现了脑细胞衰老的性别差异。在雌性小鼠的大脑皮层中,研究人员发现老化的少突胶质细胞与老化的神经元的比例更高。少突胶质细胞是一种脑细胞,为神经元周围提供保护层。鉴于少突胶质细胞在维持大脑正常功能方面的关键作用,老化少突胶质细胞的增加可能会加剧认知能力的衰退。女性大脑皮层中存在不成比例的老化少突胶质细胞,这可能会对女性患神经退行性疾病和精神疾病的风险增加带来新的启示。接下来,研究人员将致力于进一步优化MUSIC,以便利用它来识别导致特定脑细胞加速衰老的因素,如调控基因和基因回路。随后,研究人员将制定策略来阻碍这些基因或基因回路的活动,希望能减轻大脑的衰老。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434136.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1434136.htm

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解密神经学之谜:血液成分是如何诱发脑部疾病的

解密神经学之谜:血液成分是如何诱发脑部疾病的一段时间以来,研究人员一直在努力了解究竟是什么促使这些有益的小胶质细胞变得有害,以及它们在疾病进展中的具体作用。如果他们能够确定小胶质细胞有毒的原因,他们就可以找到治疗神经系统疾病的新方法。现在,格莱斯顿研究所的高级研究员卡特琳娜·阿卡索格鲁博士领导的研究人员表明,接触渗入大脑的血液会开启小胶质细胞中的有害基因,将它们转化为可以破坏神经元的有毒细胞。科学家们发现,一种称为纤维蛋白的血液蛋白(通常有助于血液凝固)负责开启小胶质细胞中的有害基因,无论是在阿尔茨海默病还是多发性硬化症中。发表在《自然免疫学》杂志上的研究结果表明,抵消纤维蛋白引起的血液毒性可以保护大脑免受有害炎症和神经系统疾病中神经元损失的影响。“我们的研究首次以全面的方式回答了渗入大脑的血液如何劫持大脑的免疫系统,从而对脑部疾病造成毒性作用,”该大学神经血管脑免疫学中心的主任阿卡索格鲁说。 “了解血液如何影响大脑可以帮助我们开发神经系统疾病的创新疗法。”格莱斯顿(Gladstone)是加州大学旧金山分校(UCSF)的神经病学教授这样表示卡特琳娜·阿卡索格鲁和安德鲁·门迪奥拉KaterinaAkassoglou(左)和AndrewMendiola(右)展示了血液如何使大脑的免疫细胞产生毒性,指出了阿尔茨海默病和多发性硬化症的新疗法。图片来源:迈克尔·肖特/格拉德斯通研究所血液蛋白质的具体作用患有阿尔茨海默病和多发性硬化症等神经系统疾病的人大脑中庞大的血管网络存在异常,这使得血液蛋白渗入负责认知和运动功能的大脑区域。大脑中的血液渗漏很早就发生,并且与许多此类疾病的预后较差相关。为了了解血液中的哪些蛋白质会影响免疫细胞中的基因和蛋白质变化,阿卡索格鲁和她的团队采用了系统方法来确定失去关键血液蛋白质(例如白蛋白、补体和纤维蛋白)将如何影响小鼠的免疫细胞。他们与Gladstone高级研究员兼加州大学旧金山分校定量生物科学研究所所长NevanKrogan博士和AlexPico博士合作,利用一套先进的分子和计算技术分析了血液蛋白的影响。格莱斯顿生物信息学核心研究研究员兼主任。在这项新研究中,研究人员发现不同的血液蛋白激活小胶质细胞中不同的分子过程。更重要的是,他们发现纤维蛋白负责驱动独特的基因和蛋白质活动,使小胶质细胞对神经元有毒。测试的其他血液蛋白并不是这些毒性作用的主要原因。“我们结合了尖端工具,以全面了解由不同血液蛋白触发的所有小胶质细胞过程,”阿卡索格鲁实验室的科学家、该研究的第一作者安德鲁·门迪奥拉博士说。“纤维蛋白脱颖而出,因为它在小胶质细胞中引发了戏剧性的基因反应,这反映了在阿尔茨海默病等慢性神经系统疾病中发现的基因特征。”在之前的研究中,阿卡索格鲁和她的团队发现纤维蛋白可以激活小胶质细胞并促进小鼠认知障碍。事实上,研究人员能够将纤维蛋白的不良影响范围缩小到该蛋白质的特定炎症区域。该区域不会影响纤维蛋白在血液凝固中的关键作用。在这项新研究中,研究小组表明,去除炎症区域会降低纤维蛋白开启小胶质细胞中有毒基因的能力,并恢复这些免疫细胞的保护功能。对神经系统疾病和治疗的影响为了评估他们的发现是否与疾病相关,研究人员使用他们开发的技术来识别阿尔茨海默病和多发性硬化症小鼠模型细胞中的毒性基因活性。在这两种类型的模型中,纤维蛋白激活的小胶质细胞基因都参与神经变性和氧化应激,这些过程与阿尔茨海默病和多发性硬化症有关。“我们认为,在神经系统疾病中,血液渗漏部位的纤维蛋白沉积可能会引发毒性免疫反应,”门迪奥拉说。“确定选择性抑制这些毒性反应的方法可能会改变疾病治疗的游戏规则。”阿卡索格鲁的实验室已经开发出一种这样的药物,一种针对纤维蛋白炎症结构域的治疗性单克隆抗体。该抗体可以阻止纤维蛋白的有害影响,而不会对血液凝固产生不利影响,并可以预防小鼠患多发性硬化症和阿尔茨海默病。这种一流的纤维蛋白免疫疗法的人源化版本现已开始一期安全临床试验。“中和血液毒性可以保护大脑免受有害炎症的影响,并恢复认知功能所需的神经元连接,”阿卡索格鲁说。“通过靶向纤维蛋白,我们可以阻止有毒的小胶质细胞,而不影响它们在大脑中的保护功能。”该研究产生了大量的分子数据,现在可供其他研究人员免费使用。可以进一步分析血液如何影响大脑的开放获取图谱,以揭示血液蛋白的其他功能并支持新药物和生物标志物的发现。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367195.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367195.htm

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科学家发现与阿尔茨海默病和帕金森病有关的神秘环状RNA

科学家发现与阿尔茨海默病和帕金森病有关的神秘环状RNA与线性RNA不同,环状RNA(circRNA)具有闭环结构,没有自由末端。长期以来,科学家们一直认为环状核糖核酸(circRNA)影响不大,直到最近才对其进行了深入研究,尤其是它们在大脑健康中的作用。在一项新的研究中,波士顿布里格姆妇女医院的研究人员对这些神秘的circRNA进行了鉴定和编目,发现它们与脑细胞特性以及神经退行性疾病阿尔茨海默氏症和帕金森氏症有关。这项研究的通讯作者克莱门斯-舍尔泽(ClemensScherzer)说:"循环RNA长期以来一直被视为垃圾,但我们相信它在人类脑细胞和突触的编程过程中发挥着重要作用。我们发现这些环状RNA在脑细胞中大量产生,包括那些与帕金森氏症和阿尔茨海默氏症有关的脑细胞。"研究人员从190个死后人类大脑中收集了神经元和非神经元细胞(用于比较),并使用总RNA测序来绘制细胞环状RNA中的遗传密码。他们发现,61%的突触circRNA与脑部疾病有关。值得注意的是,他们观察到有4834个circRNA是根据多巴胺神经元和锥体神经元的细胞特性定制的,并在突触通路中富集。中脑的多巴胺神经元控制运动、情绪和动机,而颞叶皮层的锥体神经元则在记忆和语言中发挥重要作用。该研究的第一作者董先军(音译)说:"令人惊讶的是,这些基因位置产生的环状RNA而非线性RNA确定了神经元的身份。环状RNA多样性提供了精细调整的细胞类型特异性信息,而来自同一基因的相应线性RNA无法解释这些信息"。众所周知,多巴胺和锥体神经元的退化在神经系统疾病的发展中起着一定的作用。深入研究后,研究人员发现,29%的帕金森病和12%的阿尔茨海默病相关基因产生了circRNA。他们发现,帕金森病基因DNAJC6产生的一种特殊circRNA在多巴胺神经元中的表达量在症状出现之前就已经减少。在全球范围内,他们发现与不同疾病状态相关的基因都会产生circRNA。成瘾相关基因优先在多巴胺神经元中产生circRNA,自闭症相关基因在锥体神经元中产生circRNA,癌症则在非神经元细胞中产生circRNA。他们的发现凸显了circRNA的潜在用途。Scherzer说:"天然产生的circRNA有可能成为特定脑细胞的生物标志物,与疾病的早期、前驱阶段有关。环状RNA不易被分解,因此是一种强大的报告工具和治疗手段。它们可以被合成重写,并被用作未来的数字RNA药物。"目前的研究还无法全面了解这种复杂的RNA机制是如何指定神经元和突触身份的。还需要进一步研究circRNA如何发挥作用以及支配其行为的遗传调节因子。不过,这项研究提供了迄今为止对人类脑细胞中循环RNA的最全面分析。"环状RNA的发现改变了我们对神经退行性疾病背后分子机制的认识,"Dong说。"环状RNA比线性RNA更持久,有望成为RNA疗法和RNA生物标记物。"该研究发表在《自然通讯》(NatureCommunications)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385455.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1385455.htm

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逆转阿尔茨海默氏症 干细胞疗法大有可为

逆转阿尔茨海默氏症干细胞疗法大有可为系统移植野生型造血干细胞和祖细胞(绿色)后,它们分化成小胶质细胞(红色),从而减少了大脑中β淀粉样斑块(品红色)的数量。资料来源:普里扬卡-米什拉(PriyankaMishra)和亚历山大-席尔瓦(AlexanderSilva),加州大学圣地亚哥分校健康科学部加州大学圣地亚哥分校的科学家们最近进行的一项研究表明,干细胞移植可能是一种很有希望的阿尔茨海默氏症治疗方法。在最近发表于《细胞报告》(CellReports)上的这项研究中,研究人员证明,移植造血干细胞和祖细胞能有效挽救阿尔茨海默氏症小鼠模型的多种症状和体征。与其他阿尔茨海默氏症小鼠相比,接受健康造血干细胞的小鼠表现出记忆和认知能力得到保护,神经炎症减少,β-淀粉样蛋白堆积明显减少。研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院教授斯蒂芬妮-切尔基博士说:"阿尔茨海默氏症是一种非常复杂的疾病,因此任何潜在的治疗方法都必须能够针对多种生物途径。我们的工作表明,造血干细胞和祖细胞移植有可能预防阿尔茨海默氏症的并发症,并有可能成为治疗这种疾病的一种有前途的途径。"这项研究由加州大学圣地亚哥分校医学院Cherqui实验室的研究人员PriyankaMishra博士(左)和AlexanderSilva(右)牵头进行。资料来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学部这种疗法的成功源于它对小胶质细胞的影响,小胶质细胞是大脑中的一种免疫细胞。小胶质细胞以各种方式与阿尔茨海默病的发生和发展有关。众所周知,小胶质细胞的持续炎症会导致阿尔茨海默氏症,因为炎性细胞因子、趋化因子和补体蛋白的释放会导致β-淀粉样蛋白生成增加。在健康状态下,小胶质细胞在清除β-淀粉样蛋白斑块方面也发挥着重要作用,但在阿尔茨海默氏症中,这一功能却受到了损害。由此产生的β淀粉样蛋白堆积也会对其他脑细胞造成压力,包括影响大脑血流的内皮细胞。博士后研究员、第一作者普里扬卡-米什拉(PriyankaMishra)博士开始测试移植干细胞是否能产生新的、健康的小胶质细胞,从而减少阿尔茨海默病的进展。切尔基实验室已经发现,使用类似的干细胞移植治疗胱氨酸病(一种溶酶体贮积疾病)和弗里德里希共济失调症(一种神经退行性疾病)的小鼠模型取得了成功。米什拉和她的同事将健康的野生型造血干细胞和祖细胞全身移植到阿尔茨海默氏症小鼠体内,发现移植的细胞在大脑中分化成了小胶质细胞。研究人员随后评估了动物的行为,发现接受干细胞移植的小鼠完全避免了记忆丧失和神经认知障碍。与未接受治疗的阿尔茨海默氏症小鼠相比,这些小鼠表现出更好的物体识别和风险感知能力,以及正常的焦虑水平和运动活动。斯蒂芬妮-切尔奎(StephanieCherqui)博士成功领导了其实验室开发的其他疗法的临床测试和商业化。资料来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学部仔细观察动物的大脑,研究人员发现,接受健康干细胞治疗的小鼠海马和皮层中的β淀粉样蛋白斑块明显减少。移植还减少了小胶质细胞增生和神经炎症,并有助于保持血脑屏障的完整性。最后,研究人员利用转录组分析,测量了接受治疗和未接受治疗的阿尔茨海默氏症小鼠体内不同基因的表达情况。接受干细胞治疗的小鼠皮质中与病变小胶质细胞相关的基因表达较少,海马中与病变内皮细胞相关的基因表达较少。总之,移植健康的造血干细胞和祖细胞可增强小胶质细胞的健康,进而防止阿尔茨海默氏症的多种病理变化。重要的是,第三组小鼠接受了从阿尔茨海默氏症小鼠体内分离出来的干细胞后,没有表现出任何改善迹象,这表明这些细胞保留了阿尔茨海默氏症中与疾病相关的信息。未来的研究将进一步探索健康的移植细胞如何产生如此显著的改善,以及是否可以使用类似的移植策略来减轻人类的阿尔茨海默病症状。"阿尔茨海默病给我们的社会带来了巨大的精神和经济负担,但目前还没有有效的治疗方法,"Cherqui说。"我们很高兴看到造血干细胞疗法取得如此有前景的临床前研究成果,并期待着为这一毁灭性疾病开发出一种新的治疗方法。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1376415.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1376415.htm

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何以解忧?过度饮酒可能加速阿尔茨海默氏症的进展

何以解忧?过度饮酒可能加速阿尔茨海默氏症的进展这些小鼠在持续暴露于高浓度酒精的情况下,开始出现认知退化的症状,比一般小鼠早两个月左右。共同第一作者、博洛尼亚大学计算基因组学教授FedericoManuelGiorgi博士说:"在阿尔茨海默氏症的遗传背景中加入乙醇,会将阿尔茨海默氏症的发病时间提前几个月或几年。"虽然很少有研究探讨了酒精会加重阿尔茨海默病的可能性,但流行病学研究却暗示,酒精中毒性痴呆症可能会导致患痴呆症的风险普遍升高。为了探究酒精对阿尔茨海默病的潜在影响,研究人员在一个模拟酒精中毒性痴呆患者酒精暴露水平的模型中,让小鼠在几个月的时间里反复接触酒精。他们将对照组小鼠与携带三种易患阿尔茨海默病基因的小鼠进行了比较。研究人员监测了小鼠前额叶皮质中10万多个细胞的基因表达。过度接触酒精改变了具有阿尔茨海默氏症遗传倾向的小鼠大脑中的基因表达模式,而这些变化与认知能力的加速衰退有关。资料来源:PietroP.Sanna(斯克里普斯研究所)和FedericoM.Giorgi(博洛尼亚大学)研究小组发现,与对照组小鼠相比,暴露于酒精的小鼠在学习和记忆空间模式方面的能力逐渐变差,而且它们在比常人更早的年龄就出现了这些认知能力衰退的迹象。共同第一作者、斯克里普斯研究所免疫学和微生物学教授、医学博士皮埃特罗-保罗-桑纳(PietroPaoloSanna)说:"我们在酒精处理过的小鼠身上发现了认知障碍,这比它们正常出现这些障碍的时间早了大约两个月。"研究人员对暴露于酒精和未暴露于酒精的小鼠大脑中的10万多个单个细胞的基因表达进行了特征描述和比较,以确定这些细胞在AUD期间到底发生了什么。他们发现,酒精暴露与前额叶皮层基因表达的广泛变化有关。具体来说,暴露于酒精的小鼠与神经元兴奋性、神经变性和炎症相关的基因表达较高。这些变化不仅发生在神经元中,也发生在星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞等支持细胞中。Giorgi说:"这很有趣,因为人们过去一直认为是神经元在执行与阿尔茨海默病有关的所有反应,直到最近才认识到这些细胞类型在阿尔茨海默病发病机制中的作用。"当研究人员将暴露于酒精的小鼠的基因转录谱与未暴露于酒精的具有相同遗传背景的不同年龄和不同阶段的阿尔茨海默氏症小鼠进行比较时,他们发现暴露于酒精的小鼠的基因转录谱与认知功能衰退更严重的老年小鼠的基因转录谱更相似。Sanna说:"当我们将暴露于酒精的小鼠与同类疾病进展早期或晚期的小鼠--即尚未出现任何损害的小鼠和真正受到损害的小鼠--进行比较时,我们发现酒精的作用是使基因表达向疾病晚期发展。"了解阿尔茨海默氏症期间不同细胞群的基因表达如何变化,是了解记忆丧失背后的分子机制和开发疗法的重要一步。研究人员推测,参与阿尔茨海默氏症随酒精摄入量增加而进展的基因转录途径可能也有助于解释在不饮酒的情况下疾病的进展。Sanna说:"这个数据集将揭示的疾病进展机制可能适用于一般的阿尔茨海默氏症,即使不饮酒也是如此。最终,这种基因表达分析将确定驱动阿尔茨海默氏症进展的关键调控基因"。虽然这项研究的重点是家族性阿尔茨海默氏症,但研究小组计划在未来探索饮酒是否也会影响非遗传性散发性阿尔茨海默氏症患者的发病和进展。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373873.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1373873.htm

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破解阿尔茨海默病的密码:揭示真正罪魁祸首的突破性新方法

破解阿尔茨海默病的密码:揭示真正罪魁祸首的突破性新方法阿尔茨海默病(AD)是痴呆症的主要原因之一,众所周知,它与大脑中的神经炎症有关。虽然传统的神经科学长期以来一直认为淀粉样β斑块是病因,但针对这些斑块的治疗方法在治疗或减缓阿尔茨海默病的进展方面成效甚微。图1.由MCT1介导的乙酸盐摄取的增强,促进了Aβ诱导的GABA在反应性星形细胞中的释放。A.MCT1抑制剂对原代培养的星形胶质细胞中14C-乙酸盐摄取的阻断作用。B.Mct1基因沉默对原代培养的星形胶质细胞摄取14C-醋酸的阻断作用。C.腺病毒处理48小时后,原代培养的星形胶质细胞中GFAP和MCT1表达的代表图像。D.腺病毒对14C-醋酸吸收的影响。E.腺病毒模型的体内微PET成像示意图。F.腺病毒模型中显示GFAP和MCT1表达的代表性图像。G.记录GABA电流的嗅探器贴片示意图。H.Ca2+信号(顶部)和GABA电流(底部)的代表性痕迹。资料来源:基础科学研究所另一方面,C.JustinLEE主任一直是一个新理论的支持者,即反应性星形胶质细胞是阿尔茨海默病背后的真正元凶。反应性星形胶质细胞增多,是AD中神经炎症的一个标志,往往先于神经元变性或死亡。LEE的研究小组先前报告说,反应性星形胶质细胞和这些细胞内的单胺氧化酶B(MAO-B)酶可被用作AD的治疗目标。最近,他们还证实了星形胶质细胞中存在尿素循环,并证明激活的尿素循环会促进痴呆症。然而,尽管反应性星形胶质细胞在临床上很重要,但能够在临床上观察和诊断这些细胞的脑神经影像探针还没有被开发。在这项最新的研究中,Lee的团队使用放射性乙酸盐和葡萄糖探针(11C-乙酸盐和18F-FDG)的正电子发射断层扫描(PET)成像来观察AD患者的神经元代谢变化。这篇论文的第一作者之一NAMMin-Ho博士表示:"这项研究通过直接可视化反应性星形胶质细胞显示了重要的学术和临床价值,而这种细胞最近被强调为AD的主要原因"。图2.腺病毒模型(反应性星形胶质细胞病模型)中的11C-醋酸和18F-FDG体内微PET成像。A.左图是基于体素的11C-乙酸盐和18F-FDGPET成像在腺病毒模型中的参数图像,有无KDS2010治疗的对比。右图是基于体素的11C-乙酸盐和18F-FDGPET成像比较的参数图像,该模型在使用扰乱-shRNA或MCT1-shRNA的腺病毒模型中。此外,他们还证明了醋的主要成分醋酸是促进反应性星形胶质增生的原因,而反应性星形胶质增生会诱发腐胺和GABA的产生并导致痴呆症。首先,研究人员证明,在反应性星形胶质细胞病和AD的啮齿动物模型中,反应性星形胶质细胞通过升高的单羧酸盐转运体-1(MCT1)过度摄取乙酸盐(图1A至1F)。研究发现,乙酸盐摄取量的升高与反应性星形胶质细胞增多症有关,并在淀粉样蛋白(一种众所周知的AD毒素蛋白)存在时促进星形胶质细胞GABA的异常合成(图1G和1H)。研究人员表明,用11C-乙酸盐和18F-FDG的PET成像可以用来观察神经炎和AD大脑中反应性星形胶质细胞引起的乙酸盐高代谢和相关的神经元葡萄糖高代谢(图2A)。此外,当研究人员在AD小鼠模型中抑制反应性星形胶质细胞增多和星形胶质细胞MCT1表达时,他们能够逆转这些代谢改变。图3.11C-乙酸盐和18F-FDG成像用于观察AD患者大脑中的反应性星形胶质细胞和相关的神经元葡萄糖低代谢。A.对照组和AD患者的11C-乙酸盐和18F-FDG的代表性PET图像。B.11C-醋酸纤维素SUVR、内皮层和海马体的18F-FDGSUVR与MMSE评分的多重关联。资料来源:基础科学研究所尹美珍博士评论说:"与正常状态相比,反应性星形胶质细胞表现出代谢异常,过度摄取乙酸盐。我们发现,乙酸盐在促进星形胶质细胞的炎症反应方面起着重要作用"。通过使用这种新的成像策略,该小组发现在AD小鼠模型和人类AD患者中持续观察到醋酸和葡萄糖代谢的改变(图3A)。他们能够证实,患者的认知功能与11C-乙酸盐和18F-FDG的PET信号之间存在强烈的相关性(图3B)。这些结果表明,以前被认为是星形胶质细胞特异性能量来源的醋酸酯,可以促进反应性星形胶质细胞的形成,并有助于抑制神经元的代谢。RYUHoon博士说:"通过证明乙酸盐不仅作为星形胶质细胞的能量来源,而且还能促进反应性星形胶质增生,我们提出了一种诱发脑部疾病中反应性星形胶质增生的新机制。"直到现在,淀粉样β(Aβ)一直被怀疑是AD的主要原因,因此它们一直是大多数痴呆症研究的主要焦点。不幸的是,以Aβ为目标的PET成像在诊断病人方面有局限性,而旨在将其作为AD治疗目标的药物迄今都没有成功。然而,这项研究为我们提供了一种新的可能性,即利用11C-乙酸盐和18F-FDGPET成像来早期诊断AD。此外,新发现的通过乙酸盐和MCT1转运体的反应性星形胶质细胞增生机制为AD的治疗提供了新的目标。C.JustinLEE博士表示:"我们证实了在AD动物模型中抑制MCT1,即星形胶质细胞特异性的乙酸盐运输时,有明显的恢复,"并补充说:"我们期望MCT1可以成为AD的新治疗目标。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355101.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355101.htm

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