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科学家最终可能发现了阿尔茨海默病如何在大脑中传播

Science Daily2026年6月30日 07:21

阿尔茨海默病以一种名为塔乌的有毒蛋白质的积累为特征,它会损害并最终杀死脑细胞。随着这种有害蛋白进入大脑的新区域,疾病会进展,导致记忆丧失和认知能力下降的加剧。现在,研究人员在这一过程中发现了一个意想不到的角色。在一项对小鼠的研究中,他们发现一种名为Arc的大脑蛋白,通常帮助神经元之间的通信,也似乎在帮助有毒的塔乌从病变的脑细胞传播到健康细胞。这一发现指向了一种减缓阿尔茨海默病的新策略。未来的治疗可能不是试图完全消除塔乌,而是阻止它首先到达健康的脑细胞。犹他大学健康科学中心神经生物学教授、该研究的资深作者杰森·谢泼德(Jason Shepherd)博士表示:“我对我们发现了一种潜在阻止阿尔茨海默病进展的新方法感到兴奋。”这些发现发表在《细胞》杂志上。Arc如何帮助有毒的塔乌传播为了研究阿尔茨海默病如何传播,研究人员比较了有和没有Arc蛋白的小鼠模型。实验显示,Arc对于在神经元之间移动有毒的塔乌是至关重要的。在正常条件下,Arc在大脑功能中发挥重要作用。该蛋白质在被称为细胞外囊泡(EVs)的微小膜结合囊泡中自我包装,负责在神经元之间传递重要的细胞信号。研究人员发现,有毒的塔乌可以利用这一自然的通信系统。通过附着在这些微观囊泡内的Arc上,塔乌能够从不健康的神经元转移到健康的神经元,从而继续传播疾病。塔乌使健康的脑细胞变得有毒每个神经元都包含塔乌,但在阿尔茨海默病中,这种蛋白质开始聚集成大而粘稠的团块,干扰细胞的内部运输系统,最终导致神经元的死亡。华盛顿大学圣路易斯分校的博士后研究助理米塔利·蒂亚吉(Mitali Tyagi)表示:“这些团块就像‘胶水怪’。”她曾在犹他大学健康科学中心的谢泼德实验室进行这项研究。蒂亚吉解释说:“它们会粘在一起,并阻碍神经元内的运输。但它们可以分解成更小的胶水怪,称为塔乌种子,然后可以转移到新的神经元。一旦这个塔乌种子与健康的塔乌接触,它就会腐蚀健康的塔乌。这样,病理在健康的神经元中重新开始。”在阿尔茨海默小鼠模型中,研究团队发现大脑组织中含有Arc和“粘性”塔乌的细胞外囊泡。这些囊泡能够进入健康细胞,并触发新的塔乌团块的形成。当移除Arc时,情况发生了戏剧性的变化。缺少这种蛋白的小鼠的细胞外囊泡中含有的塔乌非常少,疾病无法有效传播到邻近的脑细胞。蒂亚吉表示:“当我们移除Arc时,我们看到塔乌的转移被严重减少,几乎消失了。”Arc既有有害又有益的影响虽然阻止Arc听起来可能是一个显而易见的治疗策略,但研究人员发现这种蛋白在疾病的早期阶段也发挥着重要的保护作用。通过帮助神经元排出多余的有毒塔乌,Arc似乎使受损细胞能存活更长时间。缺乏Arc的小鼠中,有毒的塔乌留在神经元内,导致已经生病的细胞更快死亡。蒂亚吉表示:“当Arc缺失时,塔乌会被困在神经元内部,积累到有毒水平。当Arc存在时,塔乌可以在细胞外囊泡中被释放。虽然这有助于减少原始神经元内的塔乌积累,但释放的塔乌可以被邻近的健康神经元吸收,从而促进病理的传播。”这些发现表明,最有效的治疗方式可能不是阻止病变细胞释放塔乌。相反,阻止这些有毒的细胞外囊泡进入健康神经元可能更好。阿尔茨海默病治疗的新潜在靶点研究人员还在人体脑组织中发现了含有Arc和塔乌的细胞外囊泡,表明这种机制也可能在人体内存在。然而,他们强调,在任何潜在的治疗方案能够惠及患者之前,还需要进行大量的研究。谢泼德表示:“我们大多数的工作是针对小鼠,而不是人类。我们有一些线索表明,这些小鼠中发生的事情也可能在人类中发生,但我们还不知道。此外,我们距离宣布开发针对任何疾病的治疗还有很远。但这可能为我们开辟新的途径来达到这一目标。”一个有希望的可能性是,在塔乌含有的细胞外囊泡离开病变神经元后但在到达健康神经元之前对其进行拦截。虽然这种方法将...

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