德克萨斯大学健康科学中心休斯顿分院于2026年1月13日发布
由德克萨斯大学健康科学中心休斯顿分院研究人员主导的新研究，通过单细胞水平的基因表达与调控分析，揭示了散发性早发阿尔茨海默病患者三个脑区的基因功能障碍。研究成果发表在《科学进展》期刊上。
仅约5%至10%的阿尔茨海默病患者年龄低于65岁。其中10%的患者携带与阿尔茨海默病相关的APP、PSEN1和PSEN2基因突变，其余90%被归类为散发性早发阿尔茨海默病——一种在65岁前发病的罕见且侵袭性较强的疾病类型。早发阿尔茨海默病的遗传关联尚未明确，代表了亟待深入研究的重要群体。
"我们将研究聚焦于散发性早发阿尔茨海默病患者，因为对此我们知之甚少，"德克萨斯大学健康科学中心休斯顿分院麦克威廉姆斯生物医学信息学院精准健康系教授兼系主任赵忠明博士表示，"既往研究通常仅关注晚发型阿尔茨海默病的单一脑区细胞；而我们采用新型单细胞技术绘制三个脑区的基因图谱。首次实现了对特定脑区特定细胞类型中分子信号和基因调控的精细观察。"赵博士同时担任该中心精准健康中心和癌症基因组学中心创始主任。
研究人员运用先进的单细胞核多组学技术研究早发阿尔茨海默病影响的脑组织。该技术通过分离每个细胞的细胞核，使研究者能够分析生物信息的多层结构，从而构建特定细胞类型中基因调控和表达的图谱。
通过该技术，研究人员分析了阿尔茨海默病进展中起关键作用的三个脑区。既往研究仅关注前额叶皮层，而本次研究还分析了来自前额叶皮层、内嗅皮层和海马体的超过76,000个细胞核——作为细胞控制中心的细胞核结构。
"本研究首次同时纳入三个脑区进行对比，观察单细胞水平上哪些信号具有一致性、哪些具有特异性。这正是本研究的突破性所在，在该疾病研究中尚属首次。"
德克萨斯大学健康科学中心休斯顿分院生物医学信息学院研究生研究助理刘安迪博士
研究显示，内嗅皮层和海马体中的基因功能障碍最为严重，这与散发性早发阿尔茨海默病的症状表现相符。研究团队发现控制细胞行为的"开关"基因出现故障，鉴定出两个关键基因开关：星形胶质细胞（RFX4）中的支持细胞开关和小胶质细胞（IKZF1）中的脑免疫细胞开关。这些开关调控着影响脑细胞通信和脑免疫系统反应的基因。研究发现，在阿尔茨海默病病原体存在的情况下，维持神经炎症的细胞通路以及神经元通过电或化学信号进行通信的突触连接均发生改变。研究还调查了支持脑细胞的胶质细胞，以及产生炎症以杀灭细菌和病毒的星形胶质细胞——但在应对淀粉样蛋白斑块时可能意外损伤脑细胞。
尽管部分发现与晚发型阿尔茨海默病进展一致，但研究发现散发性早发阿尔茨海默病存在独特模式，包括与精神分裂症和双相情感障碍等疾病的共同易感性。该研究为医生指明了潜在治疗靶点，可通过恢复正常的基因调控和细胞间通信，为阿尔茨海默病研究开辟精准医疗新路径。
"阿尔茨海默病是最残酷的疾病，它逐次剥夺患者的自我认知，将他们从所爱之人身边夺走，"德克萨斯大学健康科学中心休斯顿分院麦戈文医学院神经病学教授保罗·舒尔茨医学博士表示，"本研究真正揭示了脑细胞、胶质细胞和小胶质细胞如何相互作用导致阿尔茨海默病，这将指导后续研究，并为理性设计的治疗方案提供科学依据。"舒尔茨博士同时担任该医学院神经病学里克·麦科德讲席教授、神经退行性疾病翁弗雷家族讲席教授，以及德克萨斯大学健康科学中心神经科学神经认知障碍中心主任。
公共卫生学院的其他作者包括刘安迪和流行病学系Nitesh Enduru；麦克威廉姆斯生物医学信息学院精准健康中心包括Citu Citu、陈显、董志浩、Astrid M. Manuel、Brisa S. Fernandes和余美芳；麦戈文医学院神经病学系包括舒尔茨、Tirthankar Sinha、Sofia E. Sepulveda、Damian Gorski和Claudio Soto。贝勒医学院Lukas M. Simon博士也参与了研究。
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