阿尔茨海默病:从基因表达到脑信号失衡的研究进展推动更优诊断与治疗
研究人员正深入揭示阿尔茨海默病进展的神经机制。这些发现将在神经科学学会年度会议Neuroscience 2025上公布,该会议是全球脑科学与健康领域新兴新闻的最大来源。
阿尔茨海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,症状包括认知能力下降、记忆丧失及日常生活功能障碍。据阿尔茨海默病协会统计,2024年约有690万美国人患有AD,且预计数量将持续上升。科学家正致力于在更严重的病理变化(如淀粉样蛋白斑块和神经原纤维缠结)出现前,识别大脑早期病变迹象。
最新研究发现:
- 神经元兴奋-抑制(E-I)平衡的差异可区分稳定型轻度认知障碍(MCI)患者与进展为AD的患者,有望实现MCI向AD的预测。(北卡罗来纳大学教堂山分校(University of North Carolina Chapel Hill)郭世李(Guoshi Li))
- 在阿尔茨海默病小鼠模型中,控制睡眠和生物节律的脑区——视交叉上核(SCN)——的基因表达和脑细胞连接发生广泛重编程。生物节律紊乱可能在AD早期出现。(索尔克研究所(Salk Institute)萨钦·潘达(Satchin Panda))
- 具有AD风险因素的小鼠若在中年期睡眠减少,随年龄增长会出现记忆衰退,并伴随参与记忆处理和睡眠的特定神经元种群丧失。(密歇根大学(University of Michigan)弗兰克·雷文(Frank Raven))
- 在携带人源化APP和APOE基因的AD小鼠模型中,FDA批准的联合疗法(阿托伐他汀、吡格列酮、托法替尼)改善了AD病理生物标志物,尤其在雌性小鼠中效果显著。(亚利桑那大学(University of Arizona)罗伯塔·迪亚兹·布林顿(Roberta Diaz Brinton))
- RNA分析显示,携带人源化APP和APOE基因的AD小鼠模型出现免疫和代谢相关基因表达变化,雌性小鼠表现尤为突出,表明性别与APOE基因型存在相互作用。(亚利桑那大学(University of Arizona)罗伯塔·迪亚兹·布林顿(Roberta Diaz Brinton))
"看到新型疾病修饰疗法问世固然令人振奋,但同样重要的是,我们需为公众提供保护脑健康的科学知识和工具。循证的生活方式选择可降低阿尔茨海默病风险并支持长期认知健康,"光明焦点基金会(BrightFocus Foundation)神经科学项目高级总监、新闻发布会主持人沙琳·罗西(Sharyn Rossi)博士表示,"我们的职责不仅是推进治疗,更要确保公众了解当下可采取的脑健康保护措施。"
轻度认知障碍向阿尔茨海默病痴呆的预测:基于兴奋-抑制失衡
郭世李(guoshi_li@med.unc.edu),摘要PSTR323.23
- 轻度认知障碍(MCI)指记忆或认知能力下降但不影响日常功能,可能是AD的早期预警信号,但并非所有MCI都会进展为AD。
- 为明确MCI与AD的关联,科学家研究了兴奋性和抑制性突触输入(即兴奋-抑制(E-I)平衡)的贡献。AD患者存在E-I平衡障碍。
- 通过分析阿尔茨海默病神经影像计划(ADNI)数据库的脑成像数据,研究人员运用计算模型评估稳定型MCI患者与进展为AD的MCI患者的E-I平衡。该程序可区分稳定型与进展型MCI个体,表明E-I失衡可能成为早期诊断的生物标志物。
阿尔茨海默病对视交叉上核连接、睡眠调节及昼夜节律的影响
萨钦·潘达(panda@salk.edu),摘要PSTR156.10
- 研究人员观察了携带AD相关基因突变的APP/PS1小鼠模型。这些动物表现出睡眠和日常节律紊乱症状,快速眼动睡眠减少,代谢与体温周期减弱。
- 科学家分析了控制这些功能的脑区——视交叉上核(SCN)。与对照组相比,虽无神经元丧失,但细胞连接和基因表达发生改变。这表明睡眠/节律问题可能在AD病理生理早期出现。
夜间守卫:中年睡眠如何保护阿尔茨海默病中的记忆神经网络
弗兰克·雷文(frankra@umich.edu),摘要PSTR156.25
- 中年睡眠问题与AD风险升高相关,但生物学机制尚不明确。
- 通过使用基因多样性小鼠模型(更有效模拟AD变异性),研究人员发现中年期睡眠较少的小鼠在衰老过程中出现多重症状:记忆衰退更严重、睡眠记忆相关脑区变化更显著、以及生长抑素阳性(SST+)中间神经元丧失——这类细胞对记忆处理和睡眠调节至关重要。
- 结果表明,该神经元种群的丧失可能是中年睡眠不足与后期记忆衰退的关联纽带。
中年期组合疗法对人源化APP/APOE AD风险模型中阿尔茨海默病相关结局的影响
罗伯塔·迪亚兹·布林顿(rbrinton@arizona.edu),摘要PSTR437.12
- 尽管AD是脑部疾病,但葡萄糖代谢、脂质代谢失调和炎症均参与其发病机制。科学家探究了针对代谢和炎症通路的FDA批准联合疗法(阿托伐他汀、吡格列酮、托法替尼)能否改善人源化APP和APOE基因AD小鼠模型的AD生物标志物。
- 治疗组小鼠较对照组显示:β-淀粉样蛋白清除能力增强、瘦体质量保留、认知功能改善。其中APOE4/4雌性小鼠接受三联疗法效果最为显著。这表明靶向代谢和炎症通路的疗法具有治疗潜力,并强调治疗实验中考虑性别的必要性。
人源化APP/APOE阿尔茨海默病风险小鼠模型中线粒体功能障碍与炎症
罗伯塔·迪亚兹·布林顿(rbrinton@arizona.edu),摘要PSTR437.06
- 细胞代谢紊乱和神经炎症是AD的早期驱动因素。通过人源化APP/APOE小鼠模型,研究人员检测海马区(大脑关键记忆区域)的RNA序列,分析生物性别和基因型等风险因素对这些过程的影响。
- 与人源化APP/APOE3小鼠相比,人源化APP/APOE4小鼠在免疫和代谢相关基因表达上出现显著变化。其中雌性人源化APP/APOE4小鼠变化最显著,包括炎症基因激活和应激反应通路上调。
- 这表明AD发病机制中存在性别与APOE高风险基因型的相互作用。
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