对阿尔茨海默病的新线索
研究阿尔茨海默病复杂性的研究人员已经发现了涉及细胞能量产生的问题,这些问题可能是该疾病迟发型的重要原因。
哈佛大学附属麦克莱恩医院的一个团队测试了晚发性阿尔茨海默氏症患者的细胞,发现他们的细胞有故障能源生产,包括它们线粒体的健康问题,线粒体是提供它们大部分能量的细胞发电厂。
麦克莱恩神经精神病学研究项目主任、哈佛医学院(HMS)罗伯逊-斯蒂尔精神病学教授布鲁斯·科恩(Bruce Cohen)表示,能量生产中断会给大脑带来特别严重的问题,因为大脑是身体最耗能的器官。需要的能量是其他组织的20倍。他说,这种故障可能会损伤或杀死神经细胞,有助于解释与这种疾病相关的认知能力下降。
专注于阿尔茨海默氏症的大部分科学关注以淀粉样级级联假设为中心。这表明称为淀粉样蛋白β在脑中形成斑块的蛋白质,触发由称为Tau的第二种蛋白质组成的缠结,其脱离破坏神经元的炎症并导致阿尔茨海默氏草的签名认知下降。
据Kai Sonntag称,该假设的问题,麦克莱恩特·麦克莱恩和HMS精神病学助理教授的副干细胞研究员,是在他们死亡并找到类似的斑块和缠结后,检查认知普通老年人的大脑并不罕见。此外,阿尔茨海默氏症对靶向淀粉样蛋白β的药物未能停止或反向认知下降。这表明别的东西 - 或者另外的东西 - 可能是在剧中,Sonntag和Cohen说,
Sonntag说:“我认为有必要从不同的角度来看待这个领域。”
对阿尔茨海默氏症的照片额外的复杂性是其两种形式之间的差异:早期发作 - 虽然相对罕见,但已经集中研究 - 和晚期,占该病例的95%。早期发病Alzheimer是一种特别严峻的形式,在其成员在50年代和60年代初期发展疾病的家庭中运行。它被追溯到少量的遗传突变,其在大脑中产生重负载淀粉样蛋白斑块。Sonntag说,早期发作的早期爆发阿尔茨海默尔的见解更广泛地了解了对疾病的医疗理解,而鉴定的遗传突变已被用于制造疾病的小鼠模型,因此Sonntag表示,在实验室中可以更好地研究它。
但Sonntag说,从这些研究中得到的教训可能并不完全适用于晚发型,即散发性阿尔茨海默病,这种病通常在65岁以后发作。虽然阿尔茨海默氏症的两种形式有许多特色服务提高风险如果有阿尔茨海默氏症在家庭的历史,在大脑中斑块和缠结的发展,认知decline-Sonntag标志和科恩说晚发性阿尔茨海默氏症可能是异常的正常的衰老过程。
“你可以说也许散发性疾病不像早期发病疾病,而是反映出现异常老化,”Sonntag说。“Alzheimer疾病的每个方面都可以在正常衰老中找到。在我们所有人中,在我们所有人中发生β-β的累积,Tau的磷酸化,所有这些东西。即使你看着尸体后大脑,还有很高的高水平γ-β的人的百分比,但没有痴呆。斑块和阿尔茨海默病的积累之间没有100%的相关性,即使你看着尸体的大脑。“
这项工作源于科恩之前的研究,该研究着眼于细胞能量功能障碍在精神疾病中的作用。随着年龄的增长也以减少为特征细胞能量生产科恩说,阿尔茨海默氏症,尤其是晚发性阿尔茨海默氏症,都与衰老有关,这是一个短暂的飞跃,人们怀疑与精神疾病类似的功能障碍是否可能导致阿尔茨海默氏症。
“能源生产和使用似乎是在我们年纪大了之后的[在细胞中的一件事,”Cohen说。“我们确实看到了衰老的变化,我们会看到与老化和阿尔茨海默共享的更改,也是一些特定于阿尔茨海默的更改。”
在最近发表在《科学报告》杂志上的研究中,科恩、桑塔格和麦克林的同事们采取了一种皮肤细胞这种细胞被称为纤维母细胞,并与年龄匹配的没有老年痴呆症的对照组进行了能量生产的比较。因为能量代谢很大程度上是由基因决定的,纤维母细胞中发生的事情很可能在全身复制,包括神经元。
细胞通常通过线粒体呼吸产生大部分能量(88%),其在细胞的线粒体内发生。通过称为糖醇分解的方法产生较小的量(12%)。研究人员表明,来自后期阿尔茨海默患者的皮肤细胞受损的线粒体代谢潜力受损,并将其能量产生转向糖酵解以补偿。
然而,由于Sonntag称,大脑不仅是能量饥饿,其神经元与成纤维细胞进行了残疾。那是因为神经元主要通过线粒体呼吸使能量产生能量,因此没有糖酵解的过程来重新开始。这意味着受损线粒体呼吸会导致神经元死亡这就能解释老年痴呆症了认知能力下降。
Cohen表示,如果显示能量功能障碍发挥作用,则这可能只是一块阿尔茨海默氏犬,受到多种因素的影响,以复杂的方式互动,以提供各种患者不同的结果。
“虽然人们希望有很多这些条件我们学习 - 正常或异常 - 所以存在简单的答案......它永远不会简单,它总是互动的各种因素,以确定你是否幸运,无论你是否生病或者不是,“科恩说。
科恩说,下一步将对阿尔茨海默氏症患者的神经元和其他脑细胞进行类似的研究,看看是否会对老年痴呆症患者的大脑产生影响活力在皮肤细胞中检测到功能障碍在那里复制。即使对疾病的医疗理解仍然是不完善的,Cohen表示,最终希望是寻找中断阿尔茨海默最毁灭性的效果的干预。
“你不必修复一切,以保持某人生病,”科恩说。“有人生病的原因是你没有五种不同的方式,这一切都结合起来尖端了。也许你只需要修理其中一个,你不再尖端了。”
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这个故事发表了礼貌哈佛大学报》哈佛大学的官方报纸。更多大学新闻,请访问哈佛。
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