探索阿尔茨海默病的“阴暗面”揭示了新的生物标志物

研究人员探索了阿尔茨海默病的“阴暗面”,揭示了新的生物标志物
阿尔茨海默病(AD)模型(ATPNO)的理论建议和体内测量模型维度的生物标志物。模型维度包括淀粉样变(A)、tau病(T)、病理生理学(P)和神经退行性变(N)。这些维度内的疾病过程产生临床输出(O),包括警惕性、睡眠-觉醒周期、认知功能和日常生活活动中的能力。关键词:脑脊液,脑脊液;PET,正电子发射断层扫描;脑电图、脑电描记法;ERO,事件相关脑电图振荡;ERP事件相关电位;MRI,磁共振成像;FDG-PET,氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描。来源:《阿尔茨海默病杂志

神经生理学技术(例如,脑电图,脑电图,经颅磁刺激,TMS)允许对阿尔茨海默病(AD)患者的大脑过度兴奋性进行知情调查,这些过度兴奋性支持维持稳定警戒水平或经历规律的睡眠-觉醒周期的典型困难。重要的是,这种困难对患者的意识水平有很大的影响,影响患者白天看电视节目和社交对话的能力,晚上无法深度睡眠。作为一个重要的优势,神经生理学技术可以应用于疾病的临床前和临床研究模型,其进展,以及药物和非药物干预的影响。

一个特别的小论坛发表在最新一期的阿尔茨海默病杂志报告了新的科学发现和对AD患者诱导大脑过度兴奋及其有害临床影响的病理生理机制的见解。这种大脑过度兴奋性可以表现为亚临床癫痫样活动,通常与AD的快速进展相关。

迷你论坛由国际促进阿尔茨海默病研究和治疗协会电生理学专业兴趣领域(EPIA)指导委员会推动。EPIA的使命是传播有关神经生理学技术(如TMS和EEG)的最新发现和概念,用于研究AD不同阶段诱导大脑兴奋性的病理生理学,以及用于评估和治疗AD患者的定量测量(生物标志物)的发现。本迷你论坛收录的文章是EPIA倡议的最新编辑成果。

“这些文章提供了使用非侵入性脑刺激和脑电图技术进行AD临床前和临床研究的鼓舞人心的例子,”客座编辑Claudio Babiloni博士说,他是罗马Sapienza大学(意大利)生理学教授。“这些文章的内容表明,需要填补实际神经生物学和临床AD模型的空白。迫切需要神经生理生物标志物来评估AD的“阴暗面”,即AD会在大脑中诱导过度兴奋通过改变警惕性和睡眠-觉醒周期的调节。这些改变会影响患者的意识水平,例如,使他们无法跟上电视脱口秀或亲人之间安静的社交对话,对他们和他们的照护者的日常生活质量产生负面影响。这一独特而原创的啮齿动物模型临床前研究和AD患者临床研究的集合,涵盖了先进神经生理学技术的使用,以模拟病理生理机制,可能解释隐藏在AD黑暗面中的症状。”

美国国家衰老研究所和阿尔茨海默病协会最近提出了一个用于研究应用的AD神经生物学诊断框架。该ATN框架指出,AD诊断可以基于AD患者大脑淀粉样变(“A”)、tau病(“T”)和神经退行性变(“N”)的体内测量所得的生物标志物。对由这些过程引起的认知缺陷的研究通常集中在情景记忆和视觉空间技能的异常(例如,健忘和空间定向障碍),(MCI),以及轻度、中度或重度痴呆症。

本次小型论坛的发现为一个扩展模型提供了基础,该模型可以通过进一步验证病理生理学“P”生物标志物来加快研究路线和发现。这些基于脑电图活动/局部场电位,反映了1)AD临床前和临床药物发现途径的大脑过度兴奋性,2)临床应用的异常AD患者的意识水平(如安静警惕稳定性)。

考虑到这个迷你论坛的内容,Babiloni博士提出了一个名为“ATPNO”的AD模型,包括AD黑暗面模型的症状和生物标志物。Babiloni博士解释说:“值得注意的是,ATN框架可能丰富了那些病理生理学的‘P’生物标志物,以及作为全球临床输出(‘O’)的警惕性、睡眠-觉醒周期、认知状态和日常生活活动能力的评估。”

这个迷你论坛包括六篇文章,涵盖了AD中大脑超兴奋性的病理生理学“P”生物标志物的相关领域。他们提供了临床前(动物研究)和使用非侵入性脑刺激和脑电图技术治疗AD。

这些新研究线在AD临床前和临床模型中的巨大潜力的例子包括:

在原文中,“TREM2缺陷破坏了导致癫痫活动的网络振荡,并加剧了小鼠淀粉样蛋白-β相关的海马病理生理”,Milan Stoiljkovic,医学博士,耶鲁大学医学院比较医学系,及其同事测试了所谓的髓细胞-2 (TREM2)上表达的触发受体的贡献,这种免疫细胞保护我们的大脑,即小胶质细胞,对控制海马体网络的过度兴奋性阿尔茨海默病典型的过度大脑淀粉样变。

研究人员对转基因突变降低小胶质细胞功能的小鼠进行了巧妙的脑电刺激和海马局部场电位记录的结合。这些小鼠在大脑中表现出癫痫样的活动,特别是当转基因突变也引起大脑中异常的淀粉样变时。这些发现表明,TREM2不仅在生理条件下调节海马神经元兴奋性,而且在大脑淀粉样蛋白β过度产生的情况下调节网络过度兴奋性。

最近的证据表明,轻度至中度AD患者没有已知的癫痫诊断,可能在脑电图记录期间显示临床前(“沉默”)癫痫样峰值。这些异常的癫痫样活动主要发生在睡眠期间,并可能与疾病加速进展有关。在《伴有癫痫样脑电图活动的阿尔茨海默病:轻度认知障碍失忆症患者静息状态δ节律的异常皮层源》一篇文章中,Babiloni博士及其同事探讨了AD引起的失忆性MCI (ADMCI)患者的大脑网络过度兴奋性与AD相关神经病理之间的关系。所有患者均无癫痫临床诊断。这些患者中约15%表现出沉默的亚临床癫痫样脑电图活动和更大的ad相关淀粉样神经病理,因此表明更多异常的病理生理机制支持皮层唤醒和安静警觉的调节。

其他主题包括:

  • 早期AD的功能性神经生理生物标志物
  • AD患者皮质过度兴奋性及其与临床症状的关系
  • 不明原因晚发癫痫患者认知能力下降的风险分层
  • 失忆性轻度认知障碍患者静息状态δ节律异常皮层源的探讨

“在这个小论坛的文章显示了临床相关性的异常这些患者的兴奋性以及相关的警惕性和睡眠-觉醒周期失调,以及对这些过程的有效生物标志物和足够的药物治疗的需求,”Babiloni博士指出。“我们正在朝着一个新的范式前进,以更好地理解、衡量和治疗AD黑暗面的症状。”


进一步探索

阿尔茨海默病可能导致大脑网络和免疫细胞功能障碍的恶性循环

更多信息:Claudio Babiloni等人,伴有癫痫样脑电图活动的阿尔茨海默病:轻度失忆认知障碍患者静息状态δ节律的异常皮层源,阿尔茨海默病杂志(2022)。DOI: 10.3233 / jad - 220442
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引用:探索阿尔茨海默病的“阴暗面”揭示了2022年8月14日从//www.puressens.com/news/2022-08-exploring-dark-side-alzheimer-disease.html检索的新的生物标志物(2022,8月12日)
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