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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大脑和脊髓液中"愤怒的"免疫细胞被认为是阿尔茨海默病的罪魁祸首随着年龄的增长,大脑和脊髓液中的免疫细胞变得失调和"狂暴"。12月13日发表在《细胞》杂志上的一项西北医学研究发现了CSF在认知障碍中的作用,如阿尔茨海默氏病。该研究的主要作者、KenandRuthDavee神经学系助理教授DavidGate博士说,这一发现为神经变性过程提供了一条新线索。该研究发现,随着人们年龄的增长,他们的CSF免疫系统变得失调。该研究还发现,在有认知障碍的人中,如阿尔茨海默病患者,CSF免疫系统与健康人有极大的不同。Gate说:"我们现在对大脑的免疫系统与健康老化和神经退行性有了一丝了解。"这种免疫库有可能被用来治疗大脑的炎症,或者被用作诊断,以确定痴呆症患者的大脑炎症水平。我们对健康和患病大脑的这个重要的免疫库进行了彻底的分析。他的团队正在公开分享这些数据,其结果可以在网上搜索到。"为了分析CSF,Gate在西北大学的团队使用了一种称为单细胞RNA测序的复杂技术。他们通过从参与者的脊柱中提取CSF并分离其免疫细胞,对不同年龄段的59个CSF免疫系统进行分析。研究的第一部分观察了45名年龄在54至83岁的健康人的CSF。研究的第二部分将健康组的这些发现与14名有认知障碍的成年人的CSF进行了比较,这是由他们在记忆测试中的得分决定的。科学家团队观察到老年健康人的CSF免疫细胞的基因变化,使这些细胞随着年龄的增长显得更加活跃和发炎:"免疫细胞在老年个体中似乎有点生气。我们认为这种愤怒可能使这些细胞的功能降低,导致大脑免疫系统的失调。在认知障碍组中,发炎的T细胞克隆了自己,并流入CSF和大脑,就像它们在追踪一个信号。"科学家们发现这些细胞有过多的细胞受体--CXCR6--充当天线。这种受体接收来自退化的大脑小胶质细胞的信号--CXCL16--以进入大脑。"可能是退化的大脑激活了这些细胞,导致它们自我克隆并流向大脑,"Gate说。"但它们不属于那里,我们正试图了解它们是否促成了大脑的损伤。"Gate说他的"未来目标是阻断该无线电信号,或抑制天线从大脑中接收该信号。我们想知道当这些免疫细胞被阻止进入有神经变性的大脑时会发生什么。"实验室将继续探索这些免疫细胞在阿尔茨海默氏症等大脑疾病中的作用。他们还计划扩展到其他疾病,如肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1336443.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1336443.htm

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改变关键mRNA有望成为治疗阿尔茨海默病的新方法3月7日,中国陕西西安空军军医大学的RuiZhang在开放性期刊《PLOS生物学》上发表的一项新研究显示,减少一种关键信使RNA的甲基化可以促进巨噬细胞向大脑迁移,并改善小鼠模型中阿尔茨海默病的症状。该结果阐明了外周免疫细胞进入大脑的一个途径,并可能为治疗阿尔茨海默病提供一个新的目标。据推测,阿尔茨海默病发展的一个诱因是脑内蛋白性、细胞外淀粉样蛋白-β斑块的堆积。小鼠体内高水平的淀粉样蛋白-β导致神经变性和认知症状,让人联想到人类的阿尔茨海默病,减少淀粉样蛋白-β是开发新疗法的一个主要目标。摆脱淀粉样蛋白-β的一个潜在途径是血源性骨髓细胞迁移到大脑中,并使其成熟为巨噬细胞,巨噬细胞与常驻小胶质细胞一起,可以吞噬淀粉样蛋白-β。这种迁移是一个复杂的现象,由多个相互作用的角色控制,但一个潜在的重要角色是骨髓细胞内信使RNA的甲基化。最常见的mRNA甲基化类型,称为m6A,是由METTL3酶进行的,因此作者首先询问骨髓细胞中METTL3的缺乏是否对阿尔茨海默病小鼠模型的认知能力有任何影响。他们发现确实如此--接受治疗的小鼠在各种认知测试中表现更好,当他们阻断骨髓细胞向大脑的迁移时,这种影响可以被抑制。mRNA甲基化的减少是如何促进骨髓细胞迁移的?作者阐释了一个复杂的机制。通过分析mRNA的表达模式和其他技术,他们显示,METTL3的耗尽降低了一个关键的m6A阅读蛋白的活性,该蛋白识别m6A修饰的mRNA并促进其翻译成蛋白质。这导致了另一种蛋白的下降,而这又抑制了另一种蛋白的产生,即ATAT1。ATAT1的丧失减少了乙酰基团对微管的附着,而这种减少反过来又促进了骨髓细胞向大脑的迁移,随后成熟为巨噬细胞,增加对淀粉样蛋白-β的清除,并改善小鼠的认知能力。"我们的结果表明,m6A修饰是治疗阿尔茨海默病的潜在目标,"作者总结道,同时指出,关于阿尔茨海默病的这一途径还有很多东西有待探索。因为mRNA甲基化对各种下游靶点有根本性的影响,在这一途径中有效的药物开发可能需要进一步向下游发展以避免不必要的影响。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350589.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1350589.htm

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我们可能错认了导致心肌炎的罪魁祸首病毒感染是导致心肌急性炎症或心肌炎的最常见原因,这种疾病与高达42%的青壮年心脏性猝死有关。普通感冒(腺病毒)、乙型和丙型肝炎以及副病毒都与心肌炎有关。对于心肌炎的病因,传统的解释主要是机体对病毒的免疫反应引发炎症,从而导致可能致命的快速或不规则心律,即心律失常。然而,弗吉尼亚理工大学弗拉林生物医学研究所的研究人员领导的一项新研究可能颠覆了这一传统,他们发现病毒本身会在炎症发生之前损害心肌。该研究的通讯作者詹姆斯-斯迈思(JamesSmyth)说:"从临床角度看,我们对心脏病毒感染的认识主要集中在炎症上,炎症会导致心跳速率或节律出现问题。但我们发现,当病毒首次感染心脏时,在机体免疫反应引起炎症之前,有一个急性阶段。因此,甚至在组织发炎之前,心脏就已经为心律失常做好了准备。"研究人员利用腺病毒小鼠模型复制了人类的感染过程,研究了病毒对心脏的影响。他们发现,在感染初期,病毒会破坏心脏电气和通信系统的关键组成部分:离子通道和间隙连接。离子通道就像细胞膜上的闸门,帮助维持离子(钠、钾和钙)的正确平衡,这些离子是心脏产生正常电活动并使其正常跳动所必需的。心脏的电激活需要离子和小分子通过称为间隙连接的蛋白质通道在细胞间移动。由于电流传输只发生在间隙连接处,因此间隙连接的破坏会导致心肌随机或不规则收缩,从而影响泵血效果。弗吉尼亚理工大学弗拉林生物医学研究所(FralinBiomedicalResearchInstitute)副教授詹姆斯-斯迈思(JamesSmyth)在《循环研究》(CirculationResearch)杂志上发表的一项新研究对传统观念提出了挑战,该研究表明,病毒感染可能比以前认为的更早引发危险的心血管疾病,远远早于炎症相关损害的发生。照片由克莱顿-梅兹(ClaytonMetz)为弗吉尼亚理工大学拍摄。研究人员总结说:"我们的数据表明,急性感染的心脏在分子水平上存在危险的电生理改变,并首次揭示了腺病毒感染如何在心肌病和炎症性心肌炎发生之前诱发这种病理亚细胞重塑。"下一步是确定表明病毒感染后心律失常风险增加的生物标志物。斯迈思说:"通过核磁共振成像和超声心动图检查,患有急性感染的人看起来是正常的,但当我们深入到分子水平时,我们发现可能会发生非常危险的情况。在诊断方面,我们现在可以与这里的同事合作,开始寻找分析血液中更严重问题的生物标志物的方法。人们经常会得心脏感染,他们也会康复。但是,我们能否确定哪些人患心律失常的风险更高?也许可以通过在医生办公室进行简单的血液检测来实现"。这项研究发表在《循环研究》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422936.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422936.htm

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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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科学家开发出遏制阿尔茨海默病发展的潜在新方法科罗拉多大学安舒茨分校的研究人员发现了一种针对这种疾病的新方法,抑制一种关键蛋白可以阻止阿尔茨海默病中经常观察到的对突触和树突棘的损害。这项研究的第一作者是科罗拉多大学医学院药理学和分子医学博士课程的学生泰勒-马丁内斯(TylerMartinez),最近发表在《eNeuro》杂志上。研究人员利用啮齿类动物的神经元发现,用一种名为"nutlin"的实验性抗癌药物靶向一种名为Mdm2的蛋白质,可以阻止阿尔茨海默病(AD)中积累的神经毒性淀粉样蛋白-b肽过度修剪突触。该研究的资深作者、中大医学院药理学系副主任马克-德尔阿夸(MarkDell'Acqua)博士教授说:"与注意力缺失症相关的认知障碍与树突棘和兴奋性突触的丧失有关,尤其是在海马区。"Dell'Acqua说,修剪多余的树突棘突触在出生后的大脑中是正常的,但在老年痴呆症中会异常加速,导致记忆和学习能力丧失。他说:"当淀粉样蛋白b存在时,当这种蛋白质Mdm2被不适当地开启,就会导致突触的修剪。淀粉样蛋白-b是在AD患者大脑中发现的淀粉样蛋白斑块的主要成分。当我们在神经元上使用抑制Mdm2的药物时,它完全阻止了淀粉样蛋白b引发的树突棘脱落。因此,抑制这种蛋白质显然是有效的"。树突棘从树突(神经元的组成部分)中伸出,接收对学习和记忆至关重要的突触信号。神经技术中心主任Dell'Acqua指出,有关注意力缺失症疗法的大部分研究往往侧重于消除大脑中的淀粉样蛋白斑块。他说:"抗淀粉样蛋白疗法是否是AD治疗的全部和终结,还存在疑问,即使患者能忍受高昂的费用,疗效也值得怀疑。我们认为也有可能通过阻断淀粉样蛋白b的某些影响来干预这一过程。可以通过靶向Mdm2进行干预。"下一步是确定它们是否能在动物模型中阻止注意力缺失症的发展。如果可以,将来就可以进行人体试验。针对Mdm2的药物已经开发出来,并已进入癌症临床试验阶段,但仍需美国食品及药物管理局的批准。Dell'Acqua说:"这是令人鼓舞的第一步,为我们提供了新的线索。"编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423108.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423108.htm

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科学家发现饮用木槿花茶有助于对抗阿尔茨海默病阿尔茨海默病开始时,Aβ和Tau蛋白聚集物在脑组织中形成沉积。小胶质细胞将这种聚集物内部化(吞噬)以保护大脑。然而,不断接触Aβ最终会耗尽小胶质细胞,导致慢性炎症反应和神经细胞的损害。因此,受害者会出现认知能力下降和记忆丧失。在寻找一种没有严重副作用的新AD治疗方法时,POSTECH团队把重点放在了棉花皮素上,这是一种在木槿中发现的类黄酮化合物。棉花皮素的使用以及随后受阿尔茨海默病影响的脑组织的变化。资料来源:POSTECH研究小组通过胃内给药对AD模型小鼠进行了三个月的治疗,并得出结论,它们受损的记忆和认知能力几乎恢复到了正常水平。此外,他们看到各种类型的Aβ聚集物减少,这些聚集物通常在AD型痴呆的脑组织中发现。研究人员随后与JongKyoungKim教授(POSTECH的生命科学系)合作,进行了单细胞RNA测序。分析表明,棉花皮素阻止了与胶质增生有关的基因的表达,胶质增生促进了慢性炎症反应,同时增加了与Aβ吞噬作用有关的基因的表达。换句话说,棉花皮素促进了小胶质细胞的Aβ清除。Kyong-TaiKim教授解释说:"我们已经证实,清除沉积在大脑中的Aβ聚集物对预防和治疗痴呆症是有效的。来自木槿花的棉花皮素将有助于为AD患者开发出一种安全和可负担的药物"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337731.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1337731.htm

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