哪个人容易患老年痴呆症IT团队揭示了阿兹海默症背后的基因机制,
阿兹海默症作为老年人常见病,其重要致病基因脂联素E4(APOE4、已被确定多年。
但长期以来人们一直不理解它是如何使患者的记忆力减退的。
最近在Nature上刊登的报道中,其答案明确了。
团队说,这一发现为治疗和药物开发指出了更明确的方向。
目前,该成果已被多家科学媒体、“纽约时报”、“Forbes”等媒体报道,不少人对“推特”转发“赞”:
APOE4基因如何起作用。正如文章开头所述,脂蛋白E4(APOE4、是阿兹海默症最强的遗传风险,科学家一直以来都在确定其关联。
如果从父代继承APOE4,继承两个APOE4,风险会上升8到12倍。如果其同位素基因为APOE3、APOE2,则阿兹海默病患病风险不会增加。
这次研究团队希望找出APOE4如何运作。
他们首先找到32个死亡样本进行解剖,其中有没有APOE4(同位素基因为APOE3、的人,有一个或两个APOE4的人。
对前额叶皮质的成分和内部状况进行了观察分析,发现2份APOE4基因载体(左图紫色)在脑认知领域的胆固醇含量明显高于没有APOE4的个体(左图蓝色)
相应地,在下右侧的e图中,APOE4样品染色的胆固醇绿色沉积也更明显:
因此,他们认为APOE4载体的脑认知领域倾向于储存胆固醇,而且科研团队认为胆固醇沉着影响了髓鞘形成。
髓鞘是神经细胞轴突外的膜层,在神经元的电活动中起绝缘作用。迄今为止的研究表明,髓鞘形成存在问题是阿兹海默症发病的关键。
在下图中,髓鞘为黄色的部分外层:
△图源:wiki
科研组选择6月龄的小鼠,将特定位置基因的一部分替换为APOE4,另一部分变成APOE3,观察他们的大脑相关区域。
结果,APOE4样品的髓鞘质含量不低(中间图表),但具有髓鞘的神经轴索数(最右图表)明显少于对照组。
研究人员认为,这是胆固醇类物质失调,影响了髓鞘化过程。因此,他们对携带APOE4的小鼠皮下注射药物环糊精,以刺激胆固醇转运。
所得结果如下,上样为未注射药物APOE4小鼠,下注射过环糊精(CD),明显,下样神经轴突影像接近健康正常状态:
此外,科研人员让老鼠进行智力测试。将它们放入迷宫,统计找到出口的时间,连续4天判断认知记忆能力。
显然,注射环糊精并进行胆固醇转运的APOE4小鼠(橙色)与未注射样品(红色)相比,完成任务所需的平均时间日益下降,这也表明其认知记忆能力提高。
值得注意的是,科研人员也指出,环糊精类药物可能只是消耗了胆固醇,而不是纠正脑脂质失衡的理想选择。此后,他们将尝试更多的探索。
团队介绍调查一下这次研究团队的成员。
做出同等贡献的主要作者有Joel W.Blanchard、Leyla Anne Akay、Jose Davila-Velderrain和Djuna von Maydell。
他们大多来自美国纽约西奈山伊坎医学院和麻省理工。
在这次研究中,指导老师是麻省理工学院的Li-Huei Tsai,她是一名美籍华裔神经科学家,一直专注于对阿兹海默症相关课题的研究。
此外,计算机科学教授Manolis Kellis提供计算生物学支持。
参考资料:[1]https://www.nature.com/articles/d41586-022-03724-2[2]https://bigthink.com/health/alzheimers-risk-gene/[3]https://www.nature.com/articles/s41586-022-05439-w