阿尔茨海默病的气味生物标志物
莫内尔中心、美国农业部(USDA)和合作机构的一项新研究报告了阿尔茨海默病小鼠模型中唯一可识别的气味特征。气味特征在阿尔茨海默病相关的大脑病理出现显著发展之前就出现在尿液中,这表明开发一种早期诊断阿尔茨海默病的非侵入性工具是可能的。
美国农业部和莫奈尔之前的研究主要集中在身体上气味由病毒或疫苗等外源引起的更改。现在我们有证据表明,阿尔茨海默氏病大脑特征的变化可以改变尿液气味特征,”研究作者布鲁斯·金博尔博士说,他是美国农业部国家野生动物研究中心(NWRC)的化学生态学家,驻扎在莫内尔中心。“这一发现也可能对其他神经系统疾病产生影响。”
阿尔茨海默病的早期生物标志物的鉴定可能会使医生在大脑衰退和精神退化开始之前诊断出这种使人衰弱的疾病,为未来的治疗铺平道路,以减缓疾病的早期进展。
阿尔茨海默氏症是最常见的痴呆症,大约有510万65岁以上的美国人患有此病。目前还没有一种测试可以在活人身上确诊阿尔茨海默病。虽然阿尔茨海默病的进展目前无法停止或逆转,但准确的诊断可以让患者和家属有时间为未来做计划,并寻求缓解症状的治疗方法。
研究作者、凯斯西储大学医学院神经科学家丹尼尔·韦森博士说:“虽然这项研究还处于概念验证阶段,但识别独特的气味特征可能有一天会为早期识别阿尔茨海默氏症的人类生物标志物指明道路。”
这项研究发表在在线杂志上科学报告在美国,研究人员研究了三种不同的小鼠模型,即APP小鼠,它们模拟了与阿尔茨海默病相关的大脑病理。
通过行为和化学分析,研究人员发现,每一株APP小鼠产生的尿液气味特征都可以与对照组小鼠区别开来。
气味的变化不是由于新化合物的出现,而是反映了现有尿液化合物浓度的相对变化。
APP小鼠和对照组小鼠之间的气味差异主要与年龄无关,并且在APP小鼠大脑中检测到大量斑块积聚之前。这些发现表明,特有的气味特征与一种潜在基因的存在有关,而不是与大脑病理变化的实际发展有关。
其他研究表明,独特的气味特征可用于预测识别APP小鼠与对照组小鼠。
由于阿尔茨海默病是一种独特的人类疾病,科学家们创建了相关的模型大脑病理学在老鼠身上研究这种疾病阿尔茨海默病的标志性病理指标之一是大脑中淀粉样斑块沉积物的过量形成。科学家通过将与淀粉样蛋白-β前体蛋白基因突变相关的人类基因引入小鼠基因组,在小鼠模型中模拟这种病理。这些基因随后被药理学激活,产生过量的淀粉样蛋白β,导致APP小鼠大脑中的斑块积聚。
Wesson和来自Nathan Kline精神病学研究所和纽约大学医学院的研究合作者Donald Wilson利用小鼠阿尔茨海默氏症模型来检查嗅觉功能障碍作为阿尔茨海默氏症和其他神经退行性疾病的早期生物标志物的作用。
研究人员指出,需要进行广泛的研究来识别和描述人类阿尔茨海默氏症相关的气味特征。
在该出版物中报道的研究得到了美国国立卫生研究院国家耳聋和其他交流障碍研究所和国家衰老研究所(DC003906和AG037693)以及斯皮茨大脑健康创新基金、西奈山医疗保健基金会和阿尔茨海默氏症协会的资助。内容仅为作者的责任,并不一定代表美国国立卫生研究院或其他资助者的官方观点。
NWRC在莫奈尔维持了一个实地站42年以上。迄今为止,莫奈尔与美国农业部合作出版了200多份关于鸟类和野生动物化学感官的出版物,传播了许多动物和鸟类物种的生物学和行为信息,以及有助于有效管理野生动物资源的知识。