阿尔茨海默病是由一种名为Tau的毒性蛋白积累所驱动的，这种蛋白会杀死神经元。随着毒性Tau蛋白扩散到大脑的新区域，症状会恶化并最终导致死亡。
现在，研究人员发现，在小鼠实验中，一种名为Arc的大脑蛋白会帮助Tau从病态脑细胞传播到健康细胞。
如果能够设计出针对这种传播机制的疗法，它们可能成为阻止阿尔茨海默病恶化的有力工具。
"我们发现了一种潜在阻止阿尔茨海默病进展的新方法，这让我非常兴奋，"犹他大学健康中心(University of Utah Health)神经生物学教授、该研究的资深作者Jason Shepherd博士表示。
相关研究成果已发表在《细胞》(Cell)杂志上。
致命的搭便车者
通过研究有无Arc蛋白的阿尔茨海默病小鼠模型，研究团队发现毒性Tau的传播需要Arc蛋白。
Arc通常在脑细胞之间充当重要的信使：它将自己包裹在一种称为细胞外囊泡(EV)的微小气泡中，从一个神经元漂浮到下一个神经元，携带重要信息。但毒性Tau可以附着在Arc上，从病变神经元搭便车到健康神经元。
所有脑细胞，无论健康与否，都含有Tau蛋白。但在阿尔茨海默病中，Tau开始在神经元内部聚集成大块粘性缠结，最终杀死细胞。该论文的第一作者、圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)博士后研究员Mitali Tyagi博士将Tau缠结比作"胶水怪兽"。
"它们粘在一起并阻塞神经元内的运输，"Tyagi解释说。"但它们可以分解成更小的'胶水怪兽'，称为Tau种子，然后可以转移到新的神经元。一旦这种Tau种子与健康Tau接触，它就能使其变质。因此，病理过程在健康神经元中重新开始。"
在阿尔茨海默病小鼠模型中，研究人员发现大脑中含有Arc和"粘性"Tau的EV。这些含有Arc和Tau的微小气泡可以感染健康细胞并形成新的Tau缠结。
但在缺乏Arc的阿尔茨海默病模型小鼠中，它们的脑部EV几乎不含Tau，无法再将疾病传播到新细胞。"当我们移除Arc时，我们发现Tau的转移被严重、严重地减少了，"Tyagi说。"几乎消失了。"
双刃剑
虽然阻断Arc似乎是阿尔茨海默病的一种治疗解决方案，但这种蛋白在疾病早期阶段也可能起到保护作用。通过清除过量的毒性Tau，Arc似乎有助于病态细胞存活更长时间。
研究人员发现，在缺乏Arc因而无法从病态细胞中排出毒性Tau的小鼠中，这些病态细胞死亡更快。
"当Arc缺失时，Tau被困在神经元内部并积累到毒性水平。当Arc存在时，Tau可以通过细胞外囊泡释放。虽然这有助于减少原始神经元内的Tau积聚，但释放的Tau可以被邻近的健康神经元吸收，促进病理扩散，"Tyagi说。
这表明，阻止毒性Tau进入健康细胞可能比阻止Tau从病态细胞释放更有效的治疗策略。
未来方向
研究团队发现，与小鼠类似，人脑组织也含有包含Arc和Tau的EV，这表明Tau在人体中可能以类似方式传播。然而，研究人员警告说，在可能开发出疗法之前还需要更多工作。
"我们做的大部分工作是在小鼠身上，而不是在人类身上，"Shepherd说。"我们有一些线索表明在这些小鼠身上发生的事情也可能在人类身上发生，但我们还不确定。我们离说我们在开发任何治疗方法还很远。但这可能会开辟新的途径来实现这一目标。"
研究团队特别兴奋的是，未来疗法可能能够在毒性Tau-containing EV被病态细胞排出后、感染健康细胞前的"飞行途中"阻断它们。此类疗法不会修复大脑的现有损伤，但可能会阻止疾病进展。
"如果我们能够针对这些特定的EV，那将是一种非常有用的治疗策略，"Shepherd说。"对于早发性阿尔茨海默病或痴呆症患者，如果我们能够阻止其扩散，那么我们就可以防止进一步的损伤和认知能力下降。"
这项研究已发表在《细胞》(Cell)杂志上，题为"Arc通过细胞外囊泡介导细胞间Tau传递"。
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