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阿茲海默病新說?血管滲漏會引起大腦病變2018-02-07 10:22來源:生物谷
根據世界衛生組織的數據,全球約有5000萬人受失智癥(dementia)的影響,每年造成了八千多億美元的經濟負擔。在失智癥中,阿茲海默病又是老年人中最為常見的疾病——每3名老年人中,就有1人會由于阿茲海默病及其他失智癥而去世。 面對這種惡性疾病,科學家們卻顯得一籌莫展。經過數十年的研發,至今我們仍然沒有能有效治療阿茲海默病的新藥。少數獲批的療法,也僅僅是暫時緩解癥狀。更糟糕的是,隨著近期幾款針對淀粉樣蛋白的新藥研發失利,關于阿茲海默病的流行假說也遭到了沖擊。一些科學家們指出,對于這種疾病的成因,我們的理解從根本上或許就是錯誤的。
今日,《自然》子刊《Nature Medicine》上刊登的一篇論文,為許多中樞神經系統疾病的發病提出了一個新的假說。來自南加州大學(USC)的研究團隊發現,在許多中樞神經疾病發病的早期,大腦里的微血管會出現破裂,這一現象要早于一些標志性蛋白的出現。
“許多研究阿茲海默病的科學家專注于大腦中的淀粉樣蛋白或是tau蛋白,但我們的研究表明,這一問題發生得更早,與大腦中的血管滲漏相關。”該研究的通訊作者Berislav Zlokovic教授說道。
事實上,人們早就意識到了血管滲漏與中樞神經系統疾病之間的聯系——血管問題與大腦白質疾病呈現出了相關性,而大腦白質的異常會影響到人的學習能力、記憶力、思維能力、甚至是平衡能力。但血管滲漏如何影響大腦結構,依舊沒有一個準確的解答。
先前,科學家們發現,在阿茲海默病以及中度失智癥的患者腦中,周細胞(pericyte)往往會死亡,而這些細胞控制著微血管的功能。在一些阿茲海默病患者的大腦解剖樣本中,周細胞的水平甚至會下降50%之多!這些細胞的存活,是否會對中樞神經系統疾病產生影響呢?
為了回答這個問題,研究人員們建立了突變體的小鼠模型。這些小鼠體內的PDGFRβ通路受到了影響,周細胞數量也會相應減少。盡管這些小鼠能夠存活,它們的血腦屏障與微血管均會受到影響。因此,這些小鼠是研究血管滲漏與中樞神經系統疾病的良好模型。
對這些小鼠的研究發現,36-48周的突變小鼠(相當于人的70歲),其血管滲漏率要比對照組高出50%。這一動物實驗的結果,與之前在人體內觀察到的結果相符。
先前,人們也在阿茲海默病患者的大腦中發現,周細胞的減少會讓一類叫做fibrinogen的蛋白質水平上升——在大腦解剖樣本中,這類通常情況下幫助凝血的蛋白質,水平上升了三倍。而在這些小鼠的胼胝體(腦中重要的白質帶)中,研究人員們觀察到了10倍的fibrinogen增長!
與fibrinogen水平上升所對應的,是大腦白質出現的損傷——髓鞘、軸突、以及少突膠質細胞,都會出現減少,影響到大腦白質的功能。在小鼠運動實驗中,面對踏板分布不規則的轉輪,12-16周大(約合人類的40歲),周細胞較少的小鼠的最高速度要比對照組慢上50%。
“這是因為它們大腦白質出現了結構性變化,神經元之間的聯系變弱了。” Zlokovic教授說。
那么,如果我們阻礙fibrinogen蛋白水平的上升,是否能避免大腦白質的功能受損呢?研究人員們進一步使用了能減少fibrinogen的酶,并發現突變體的小鼠中,白質體積恢復到了正常值的90%,白質功能恢復到了正常的80%。這些結果支持了fibrinogen水平的上升,是引起白質功能下降的原因。
“我們表明在小鼠模型中控制fibrinogen的水平,能夠逆轉或延緩白質疾病的發展,這正是失智癥的先兆。”該研究的共同**作者Axel Montagne教授說道。“我們的研究表明一旦周細胞出現損害,大腦里的血流就會下降,好像排水口堵住一樣。”另一名共同**作者Angeliki Maria Nikolakopoulou教授補充說。
Zlokovic教授指出,這項研究提供了一個潛在的治療思路。由于fibrinogen對人體的正常生理功能有著重要作用,或許讓血腦屏障變得完整,防止fibrinogen進入大腦,能防止大腦白質疾病的產生,并避免潛在更嚴重的失智癥。 上一篇: 葡萄中的特殊化合物或有望治療抑郁癥
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