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弗吉尼亚理工大学Carilion研究所的科学家揭示出引起阿尔茨海默氏症患者大脑内一些神经病变和记忆丧失的机制。
研究人员以及阿拉巴马大学伯明翰医学院的科学家发现阿尔茨海默氏症的常见症状——血管周边出现可破坏大脑血液流动的累积的淀粉样蛋白斑块。这项结果已经公开发表在周一的《大脑》杂志上。
“我们一直关注神经胶质细胞与血管的相互作用方式,”弗吉尼亚理工大学Carilion研究院健康、疾病和癌症胶质生物学中心主任,文章资深作者Harald Sontheimer说。“星形胶质细胞是大脑,甚至是多数神经元中最常见的细胞类型。”
Sontheimer还注意到星形胶质细胞机能在大脑中的重要性。
“星形胶质细胞发挥多种支持功能,如穿梭于血管至神经细胞中的营养物质之中或清除他们的废品,”Sontheimer说,他也是弗吉尼亚理工大学理学院认证的威尔逊主席。“它们还控制着血管的直径以确保合适的养分和氧气输送至大脑,维持血脑屏障。但是,对损伤和疾病应答,星形胶质细胞是有反应的并且改变了它们的许多支持性的属性”。
Sontheimer研究小组发现,形成于血管周边错误折叠的淀粉样蛋白斑块会干扰星形胶质细胞血流量的调节。在一个健康的大脑中,淀粉样蛋白片段会经历常规分解和消除。
大脑内血管周围存在淀粉样蛋白是阿尔茨海默氏病的一个标志性特点,但这种蛋白是否有害还不清楚。现在,Sontheimer研究小组已经发现了它们的弊端。
“我们发现,沉积的淀粉样蛋白分离了血管壁上的星形胶质细胞,”弗吉尼亚理工大学Carilion研究所研究助理教授、论文的合著者Stefanie Robel说。“我们还发现,这些淀粉样蛋白沉积物在血管周边形成了外骨骼——一种降低血管柔软性的铸件”。
外骨骼就是血管淀粉样蛋白。其非弹性可能会导致血流量降低,这可以解释阿尔茨海默氏症状,如记忆丧失、决策受损和人格改变。
“血管淀粉样蛋白可能是阿尔茨海默氏症状的罪魁祸首,特别是考虑到淀粉状蛋白外骨骼可能会限制脑内区域最需要的氧和葡萄糖的供给,”Sontheimer说。 “这也可以解释为什么阿尔茨海默氏病患者的认知能力下降,因为该疾病与脑血流量减少相关。”
虽然科学家们并不完全了解阿尔茨海默氏病中血管淀粉样蛋白的作用,但现在出现了一个值得研究的潜在治疗靶点。
“它可能有助于除去沉积物,放开适当的血流量,”Robel说。“问题是我们不知道。在疾病晚期阶段去除血管淀粉样蛋白可能是有害的;实际上也许它们一起控制了血管。”
下一步研究人员的工作就是一旦清除了淀粉样蛋白沉积物,立即检查血管。
“血管淀粉样蛋白正在扼杀血管,” Sontheimer说。“清除了它们也许就可以恢复血流调节。也许血管淀粉样蛋白是防止进一步退化。但无论事实情况如何,我们一定会了解到新的东西。”