这张由剑桥大学蒂莫西·里特曼博士提供的未注明日期的图像显示了健康大脑(左)和阿尔茨海默氏大脑(右)的核磁共振成像图像,其中有很大的黑色间隙我的大脑萎缩了。(图片来源:蒂莫西·里特曼/剑桥大学/法新社)
阿尔茨海默氏症是一种毁灭性的疾病,对科学家来说仍然是个谜。上周五的一项新研究显示,被认为是导致痴呆症患者认知能力下降的有毒蛋白质会到达大脑的不同区域,并在几十年的时间里积累。
这项发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的研究首次使用人类数据来量化导致神经退行性疾病的分子过程的速度,并可能最终对科学家如何设计治疗方案产生重要影响。
这也推翻了长期以来的理论,即阿尔茨海默病的进展主要是由“连锁反应”在不同大脑区域之间的簇扩散引起的,正如在老鼠身上发现的那样,人们也认为这是正确的。
剑桥大学的化学家、该论文的第一作者乔治·迈斯尔告诉法新社:“两件事结合在一起,使这项工作成为可能。”
“一个是来自PET(扫描)的非常详细的数据,以及我们放在一起的各种不同的数据集,另一个是我们在过去10年里开发的数学模型。
具体来说,研究人员使用了近400个阿尔茨海默病患者的死后大脑样本,以及100个阿尔茨海默病患者的正电子发射断层扫描图,以跟踪tau蛋白的聚集情况,tau蛋白是与阿尔茨海默病有关的两种关键蛋白质之一。
在阿尔茨海默病中,tau蛋白和另一种叫做淀粉样蛋白- β的蛋白质形成缠结和斑块,即聚集物,导致脑细胞死亡并导致大脑萎缩。
这进而导致记忆丧失、性格改变和无法执行与该疾病相关的日常功能,全球有4400万人受到影响。
世博会nential增长
过去主要在动物身上进行的研究表明,这些聚集物在一个区域形成,然后扩散到整个大脑,很像癌症扩散的方式。
这项新研究表明,虽然这种传播可能会发生,但它实际上不是疾病进展的主要驱动因素。
梅斯说:“一旦我们有了这些种子,它们就会聚集在整个大脑中,它们就会繁殖,这个过程控制着速度。”
与COVID-19大流行的一个类比是,国家之间的旅行禁令通常被证明在阻止病毒传播方面是无效的,因为它已经在试图阻止病毒传播的国家内部复制。
该研究小组还确定了总量翻倍所需的时间——大约5年。这是一个“令人鼓舞”的数字,Meisl说,因为它表明大脑的神经元已经很擅长对抗聚集。
“也许如果我们能让它变得更好一点点,我们就能显著推迟严重疾病的发作。”
阿尔茨海默病是根据所谓的“布拉克阶段”进行分类的。研究小组发现,从轻微症状开始显现的第三阶段到最严重的第六阶段,大约需要35年的时间。
如果在5年的时间里总量大约翻一番,那么在35年的时间里,总量将增长128倍。这种指数级的增长“解释了为什么它需要这么长的时间发展,然后人们往往很快变得更糟,”Meisl说。
研究小组接下来打算用同样的方法研究额颞叶痴呆和创伤性脑损伤。
英国阿尔茨海默病研究中心的萨拉·伊马里西奥在一份声明中说:“Tau蛋白是许多不同痴呆症的罪魁祸首,探索这种蛋白质在额颞叶痴呆等疾病中的传播是有意义的。”
“希望这项研究和其他类似的研究将有助于未来针对tau蛋白的治疗方法的开发,这样(他们)就有更好的机会减缓疾病本身的进程,并对痴呆症患者有益。”