发现阿尔茨海默病患者大脑中的关键DNA变化Key DNA changes in the brains of people with Alzheimer's disease identified

环球医讯 / 认知障碍来源:medicalxpress.com美国 - 英语2026-09-13 10:52:20 - 阅读时长4分钟 - 1860字
梅奥诊所的研究人员利用脑组织样本,通过对472名阿尔茨海默病患者大脑的全基因组DNA甲基化分析,发现与tau蛋白相关的表观遗传改变主要影响少突胶质细胞和髓鞘通路,揭示了疾病在不同个体间进展差异的分子机制。研究还识别出新基因LDB3,并开发了交互式数据集供全球科学家使用,为理解阿尔茨海默病及其他神经退行性疾病提供了新靶点。
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发现阿尔茨海默病患者大脑中的关键DNA变化

发表于《自然通讯》(Nature Communications)的一项研究中,梅奥诊所(Mayo Clinic)的研究人员识别出了阿尔茨海默病(AD)患者大脑中特定的DNA水平变化。通过先进的生物学分析,该团队绘制了大脑调控景观的改变图谱,这可能有助于解释为何阿尔茨海默病在不同个体间表现出不同的发病和进展方式。这些发现也可能为理解其他神经退行性疾病开辟新途径。

阿尔茨海默病是痴呆症最常见的原因。从生物学上看,该疾病始于大脑中蛋白质沉积物(即淀粉样斑块)和神经原纤维缠结的形成。这会导致脑细胞随时间死亡,大脑萎缩。美国约有690万65岁及以上的老年人患有阿尔茨海默病。该病目前尚无治愈方法,晚期并发症可能导致生活质量显著下降乃至死亡。

梅奥研究团队研究了来自梅奥诊所神经科学系脑库的脑组织,检查了472名阿尔茨海默病患者的脑组织,并分析了全基因组DNA甲基化(一种DNA上的化学“标签”)的模式。这些样本包含了阿尔茨海默病相关变化的详细测量数据——既包括显微镜下可见的大脑变化,也包括关键AD蛋白的水平。

“虽然我们的研究结果本身具有影响力,但我们并不想止步于此,而是希望以保护捐赠者身份的方式,将我们的数据和结果提供给研究界,”梅奥诊所神经科学系主任、医学博士、哲学博士Nilüfer Ertekin-Taner表示,她是一名医师科学家,也是该研究的资深作者。“我们这样做,是因为相对而言,很少有团队具备分析如此大型数据并从中获取生物学见解的专业知识。”

揭示AD中与髓鞘相关的通路

研究结果表明,在阿尔茨海默病中,大脑发生的部分变化可能涉及DNA标记的改变,这些改变影响了少突胶质细胞的功能,特别是与毒性蛋白tau的积累相关。

少突胶质细胞是产生髓鞘的脑细胞,髓鞘是帮助神经细胞传递信号的绝缘层。科学家们推测,神经元通信的中断导致了阿尔茨海默病患者的症状。本研究的 researchers 发现,几乎所有显著的甲基化变化——添加到DNA上、帮助控制基因开启或关闭的小化学标签——都与tau蛋白有关。这支持了tau蛋白在AD相关脑细胞变化中起关键作用的观点。

“我们的团队此前已证明,少突胶质细胞在阿尔茨海默病和另一种与tau相关的疾病——进行性核上性麻痹(PSP)中受到影响,”Ertekin-Taner博士说。“这些新结果进一步凸显了少突胶质细胞和髓鞘的问题在AD中的核心地位。它们还指出了特定的分子通路,尤其是表观遗传变化,这些可作为未来疗法的靶点。”

表观遗传变化是DNA上的化学标签,有助于控制基因的表达或不改变遗传密码本身的开启或关闭。由于这些变化影响脑细胞功能并且可能是可逆的,它们为未来阿尔茨海默病的治疗提供了有希望的靶点。

为未来研究打开大门

研究结果识别出了可能在AD中发挥作用的新基因,包括一个名为LDB3的基因,并在多个独立数据集中验证了许多发现,显示了其可靠性。特定基因的识别为未来研究提供了潜在靶点——例如,科学家可以探究逆转甲基化或支持少突胶质细胞健康的干预措施是否能减缓或改变AD患者的疾病进展。

梅奥研究团队还开发了一个交互式工具,用于帮助数字搜索该数据集。这个名为“AD脑内表型多组学图谱”(Multiomic Atlas of AD Brain Endophenotypes)的免费应用程序旨在使信息易于获取,并促进关于AD和神经学的进一步研究。该数据集可通过基因名称或染色体位置进行搜索,结果以表格和交互式图表形式呈现。

虽然这项工作将继续塑造研究,但其影响超越了梅奥诊所,将为全球科学家提供宝贵资源。该研究的 lead 作者、哲学博士Stephanie Oatman在Ertekin-Taner博士的实验室攻读博士期间完成了这项工作,目前是布里格姆妇女医院(Brigham and Women's Hospital)的博士后研究员。

她说:“为了加深我们对阿尔茨海默病的理解,并努力帮助患病群体,其他研究人员能够轻松访问我们在这项研究中进行的全面分析至关重要。这种共享访问可以放大我们研究在不同科学领域的影响,并最终惠及患者。”

(原文中Publication details等已包含,但根据要求去掉URL,保留文本:Stephanie R. Oatman等人,《阿尔茨海默病大脑的表观基因组整合景观揭示与tau相关的少突胶质细胞分子扰动》,《自然通讯》(2026年)。DOI: 10.1038/s41467-026-68864-9。期刊信息:《自然通讯》)

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