研究人员已证明阿尔茨海默病中一种关键蛋白质会导致细胞过热，这可能解释疾病的发生机制。
阿尔茨海默病如何开始
目前学界认为，阿尔茨海默病始于β-淀粉样蛋白和tau蛋白功能异常，形成错误结构的自身变体——最初表现为细纤维。这些纤维随后在大脑中蔓延，聚集成淀粉样斑块和神经原纤维缠结（即tau蛋白缠结）。
这些毒性聚集体共同导致脑细胞死亡和脑组织萎缩，引发记忆丧失、性格改变及日常功能障碍。最终，严重脑功能衰退会引发脱水、营养不良或感染等并发症而致死。
目前，这些脑蛋白为何开始异常攻击大脑的原因尚不明确。科学家推测，遗传、生活方式或环境因素的综合作用可能随时间推移引发此神经退行性疾病。然而，由于脑部变化可能在症状出现前十年或更久便已启动，加之临床仅能通过死后脑组织检测确诊，使得该疾病研究异常困难。
阿尔茨海默病新病理标志
患者及其医疗团队有时难以察觉疾病病因与进展，因此任何新病理发现对阿尔茨海默病治疗研发都具有重大意义。为推进研究，剑桥大学团队基于癌细胞和病变组织过热的已知现象展开探索——部分转移机制与阿尔茨海默病初期扩散相似，研究人员将此类恶性病变模型应用于阿尔茨海默病研究。
在新研究中，科学家使用微型温度计精准测量体外培养活人细胞的内部温度。团队在论文中指出，他们首次观察到著名的阿尔茨海默病蛋白β-淀粉样蛋白发生聚集时，会通过产热过程导致人细胞温度上升。
这一过程致使更多健康蛋白发生聚集，损伤周围神经元及其连接。研究团队成功应用化合物MJ040降低细胞温度，有效阻止β-淀粉样蛋白聚集。
“产热与细胞应激相关，可能进一步促进蛋白聚集，”该研究第一作者张志伟表示，“我们认为当细胞失衡时——例如β-淀粉样蛋白浓度略微偏高并开始累积——细胞温度便会升高。”
“细胞过热如同煎蛋——加热时蛋白质开始凝结并失去功能，”主导研究的卡明斯基·希耶勒解释道。
微型温度计
为探究阿尔茨海默病与细胞产热的关联，团队首先向活人细胞系添加β-淀粉样蛋白以启动聚集过程。当异常蛋白形成时，研究人员使用名为荧光聚合物温度计（FTPs）的微型温度传感器实时测量细胞内温度。FTPs通过变色精准反映对应温度，为每个细胞提供高灵敏度读数。
FTP数据显示：当β-淀粉样蛋白初始形成细纤维时，细胞平均温度开始上升。与未添加β-淀粉样蛋白的细胞相比，细胞温度升高幅度具有显著统计学意义。
“纤维伸长时会以热能形式释放能量，”卡明斯基·希耶勒指出，“β-淀粉样蛋白聚集启动需消耗大量能量，但一旦开始便加速进行并释放更多热量，促使更多聚集体形成。”
“聚集体形成后可离开原细胞并被邻近细胞摄取，进而感染这些细胞中的健康β-淀粉样蛋白，”张志伟补充道，“此前从未有人在活细胞中证实温度与聚集的关联。”
阿尔茨海默病新药
除直接抑制β-淀粉样蛋白聚集并降低细胞温度以减轻损伤外，MJ040还帮助研究人员确认纤维是产热的根源。这一发现意义重大——科学家曾长期假设某些疾病中的细胞产热由线粒体（细胞能量供应结构）引发。该数据解开了长期谜团。
然而，由于MJ040抑制β-淀粉样蛋白纤维形成，药物必须在疾病晚期使用。若患者处于无症状期或阿尔茨海默病晚期，这可能带来治疗难题。团队强调，尽管结果表明该化合物具有阿尔茨海默病治疗潜力，仍需经过大量测试和临床试验。但总体而言，研究突显了MJ040作为阿尔茨海默病治疗药物的前景。
目前，团队首要任务是深入阐明β-淀粉样蛋白聚集引发的产热机制，希望未来能开发出神经退行性疾病的诊断检测工具。
研究团队总结道：“我们期望推动该领域进一步研究，开发更精准的指标来描述导致生物细胞内温度升高的复杂细胞内现象，这些现象可能是神经退行的指示信号。”
该研究发表在《美国化学学会杂志》上。
【全文结束】
