长期以来,人们认为大脑中的脂肪与神经退行性疾病关联甚微。但普渡大学的一项新研究挑战了这一观点,指出大脑免疫细胞中的脂肪堆积可能加剧阿尔茨海默病等疾病。
该研究发表于《免疫学》期刊,揭示了小胶质细胞——负责清理大脑废物的免疫细胞——脂肪过量会削弱其抗病能力。在化学教授加瓦夫·乔普拉(Gaurav Chopra)的领导下,研究团队将脂肪代谢视为阿尔茨海默病潜在治疗的新途径。尽管多数相关研究聚焦于疾病中著名的蛋白质堆积(β-淀粉样蛋白斑块和tau蛋白缠结),乔普拉团队则更关注这些区域周围富含脂肪的细胞。
此前研究中,该团队发现支持神经元的星形胶质细胞在疾病状态下会释放有毒脂肪酸;另一项研究则将衰老相关的线粒体损伤与胶质细胞脂肪堆积联系起来。乔普拉指出,治疗阿尔茨海默病可能更需恢复小胶质细胞功能,而非直接靶向蛋白质斑块。“减少大脑脂肪堆积可能是关键,”他表示,“因为脂肪阻碍了免疫细胞保护大脑的能力。”
研究团队检查了阿尔茨海默病患者脑组织,发现靠近β-淀粉样蛋白斑块的小胶质细胞脂肪滴含量是远离区域的两倍。这些高脂肪小胶质细胞清除β-淀粉样蛋白的效率比正常细胞低40%。深入探究显示,β-淀粉样蛋白会触发小胶质细胞产生过量游离脂肪酸。这些脂肪酸通常用于能量代谢,但在病变大脑中却被大量储存为脂肪,导致细胞功能失活。该过程依赖于一种名为DGAT2的酶,这种酶在受损细胞中异常富集。
团队发现该酶并非过量生成,而是降解受阻。其堆积使小胶质细胞从防御模式转为脂肪储存模式,活动能力下降。为解决此问题,研究人员测试了两种方法:阻断DGAT2或加速其降解。两种策略均恢复了小胶质细胞清除斑块的能力,并在动物模型中改善了脑细胞健康。
“这是重大突破,”乔普拉表示,“通过阻止脂肪过载,我们帮助免疫细胞重返保护大脑的职责。”该研究还契合普渡大学“同一健康”倡议,该倡议致力于整合人类、动物和植物的健康研究。
共同第一作者普丽娅·普拉卡什(Priya Prakash)和帕拉克·曼昌达(Palak Manchanda)均认为,将脂肪代谢与免疫功能障碍关联起来开辟了新方向。“我们不再仅追踪蛋白质,”曼昌达指出,“现在可通过调控大脑脂肪处理机制来对抗阿尔茨海默病。”
乔普拉团队希望该发现能为支持脑部免疫的脂质疗法铺平道路,从而延缓阿尔茨海默病等神经退行性疾病的进展。相关研究已发表在《免疫学》期刊。
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