约翰霍普金斯医学院的科学家发现，从阿尔茨海默病患者细胞生长的小型脑组织团块能够帮助研究人员预测不同患者可能对管理与此病相关的精神症状的药物的反应。研究集中在称为类器官的实验室生长的脑组织。这些发现增加了逐渐增加的证据，即这些迷你大脑模型最终可能帮助科学家为特定人群开发和选择更精确的治疗方法。阿尔茨海默病是最常见的痴呆症，影响超过700万美国人。研究小组还发现，这些类器官释放称为细胞外囊泡的小颗粒，携带细胞信息。这些颗粒可能提供新的生物标志物，用于诊断阿尔茨海默病并确定其进展程度。这项研究部分获得美国国立卫生研究院的资助，发表在《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默协会杂志》上。迷你大脑模型可能支持个性化护理。 "我们的研究表明，大规模的患者衍生脑类器官及其分泌的囊泡可以帮助我们进行阿尔茨海默病的分期，研究驱动它的机制，并评估患者子群对不同治疗的反应，"研究负责人Vasiliki Machairaki博士，约翰霍普金斯大学医学院遗传医学副教授说。目前尚无治疗阿尔茨海默病的药物。然而，选择性血清素再摄取抑制剂（SSRIs）常常被开来帮助管理焦虑、抑郁和激动等神经精神症状。这些症状几乎影响所有患者，但对药物的反应差异很大，Machairaki说。约翰霍普金斯的研究人员研究了小脑后部的迷你模型，这一区域位于颅骨后部，有助于控制呼吸、睡眠和心率等基本功能。研究小组想确定这些模型是否可以揭示分子迹象，显示SSRIs药物以西酞普兰是否可能有助于减轻与阿尔茨海默病相关的症状。将患者血液细胞转化为脑组织。研究人员首先使用从患有阿尔茨海默病的人身上获取的血液样本（获得许可）进行研究。在国立卫生研究院资助的约翰霍普金斯阿尔茨海默病研究中心，他们重新编程血液细胞，使其返回类似干细胞的状态。这些细胞称为诱导多能干细胞，可以发育成体内任何类型的细胞。利用来自阿尔茨海默病患者和健康个体的诱导多能干细胞，研究小组创建了含有特化脑细胞（或称神经元）的后脑类器官，这些细胞产生神经递质血清素。细胞被引导组成小的豌豆大小的脑组织团块，形似后脑。该研究包括数百个类器官，代表患有阿尔茨海默病的每个患者及健康参与者。Machairaki认为，这可能是迄今为止在阿尔茨海默病研究中进行的最大的脑类器官研究。阿尔茨海默类器官显示出明显的分子变化。患者衍生的类器官在分子水平上再现了阿尔茨海默病的一些重要生物特征。与健康个体创建的类器官相比，由阿尔茨海默病患者细胞生长的类器官显示出与大脑细胞之间的通信、炎症和与该病相关的通路的蛋白质差异。随后，研究人员用广泛开处方的抗抑郁药以西酞普兰处理这些类器官。在一些来自患者的类器官中，这种药物增加了参与血清素信号传导和大脑细胞之间交流的蛋白质。这些是抗抑郁药旨在影响的通路。其他类器官则表现出很少或没有分子反应。"我们利用这些类器官建模某些患者组织可能对常用的SSRI的反应，"Machairaki说。"从大规模来看，我们的模型可能最终用于根据潜在的分子机制识别患者子群，这些子群更可能对特定药物反应，从而帮助我们创建精确的、针对性的治疗。"微小囊泡可能揭示药物反应。团队接下来调查了类器官释放的细胞外囊泡是否可以作为阿尔茨海默病的生物标志物或帮助研究人员评估组织对治疗的反应。在用以西酞普兰处理类器官之前和之后，科学家们检查了由患者衍生类器官和健康对照类器官释放的细胞外囊泡内的蛋白质。这些囊泡含有参与基本大脑活动的蛋白质，包括神经元之间的通信、记忆和神经递质的释放。