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Science子刊重新梳理:阿尔兹海默症致病机理的“两大阵营”

2016/05/13 来源:生物探索
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导读
作为一种常见神经性衰退疾病,阿尔兹海默症(AD)起病隐袭、多发于中老年群体。一项针对10位早期AD患者开展的最新成像研究却证实:相比于Aβ,Tau蛋白沉积才是在发病初期造成记忆衰退、痴呆等症状的重要“元凶”。尽管这一证据并不能终结两大学说,但是它能够推动开展更多以Tau蛋白为靶向的学术研究。


作为一种常见神经性衰退疾病,阿尔兹海默症(AD)起病隐袭、多发于中老年群体。结合已有研究,AD典型的病理特征包括:老年斑、神经元纤维缠结。其中,老年斑的主要组成物质是β-淀粉样蛋白(Aβ),而神经元纤维缠结主要成分是过度磷酸化的Tau蛋白。因此,由这两个病理分子——Aβ、Tau蛋白衍生的“两大阵营”:Aβ学说和Tau学说,一直是阿尔兹海默症致病机理的争论之处。

然而,一项针对10位早期AD患者开展的最新成像研究却证实:相比于Aβ,Tau蛋白沉积才是在发病初期造成记忆衰退、痴呆等症状的重要“元凶”。尽管这一证据并不能终结两大学说,但是它能够推动开展更多以Tau蛋白为靶向的学术研究,从而开发出更好的早期AD诊断技术。

发病初期,Tau蛋白损坏认知功能

通常,科学家们借助正电子发射断层扫描(PET)技术检测β-淀粉样蛋白沉淀。结合大脑组织的后期分析证实,相比于健康人,绝大多数阿尔兹海默症患者的大脑中都聚集有超量的老年斑。但是解剖实验发现,约30%没有任何痴呆迹象的患者大脑里充满着β-淀粉样蛋白沉淀。

这一矛盾激发了很多致力于AD研究的科学家们开始转向思考,Tau蛋白是否才是真正驱动神经衰退、引发痴呆症状的“元凶”,亦或者重要“帮凶”?

为了验证这一假说,解剖已故患者大脑检测Tau蛋白、从活着的患者大脑中提取脑脊液(CSF)、PET成像等一系列技术被投入研究。从而逐渐形成了以“Tau蛋白”为主体的致病假说。

殊途同归,华盛顿大学的神经学家Beau Ances带领团队以10名早期AD患者、36名健康成年人为受试对象,分别筛选出结合Aβ、Tau蛋白的特异标记物,通过PET扫描成像分析两种关键致病蛋白在大脑中的分布。相关研究成果发表于《 Science Translational Medicine》。

结果显示,在负责记忆功能的颞叶区,AD患者的Tau蛋白聚集最为严重。而且,Tau聚集越多,记忆力和注意力受损程度越发严重。但是,即便PET扫描结果也证实早期AD患者大脑里也同样存在Aβ沉淀,这种协同关系却不能同理应用于Aβ蛋白上。

这意味着,相比于Aβ,Tau蛋白将是更好的早期诊断指标,特别是针对无痴呆症状的患者。究其原因,Ances推测,可能大脑存在某种可以弥补由Aβ造成损伤的机制,但是一旦Tau蛋白开始聚集,将会加剧病情发展。


PET扫描结果图示:健康成年人大脑成像图(上排)、早期AD患者大脑成像图(下排)。其中,红色标志着Tau蛋白

相比于Aβ,Tau蛋白更有利于检测早期AD疾病

同时,以脑脊液为样本,发现相比于颞叶,脑脊液中的Tau蛋白量更高。这表明,脑脊液中Tau蛋白将可以作为阿尔兹海默症检测的重要指标之一。

需要注意的是,这篇研究只是在单一的特定时间点对患者大脑进行检测,所以并不足以证明Tau蛋白的聚集与神经衰退的关联。但是,它以早期患者为研究对象,揭示了淀粉样蛋白、Tau蛋白在发病初期对认知能力不同的影响。

研究团队将展开更大规模的研究,挖掘随着时间推移Tau蛋白和淀粉样蛋白对疾病的影响。

备注:文章编译、整理自Science网站。

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