弗吉尼亚大学(UVA)研究人员发现了一种潜在治疗方法,可以修复大脑的自然引流系统,为预防创伤性脑损伤相关的神经退行性疾病带来希望。
弗吉尼亚大学医学院的研究人员已经确定了创伤性脑损伤(TBI)与后来发展为阿尔茨海默病之间的关键生物联系,这一发现可为新预防疗法的开发提供关键信息。
研究表明,即使是单一的轻度创伤性脑损伤也可能触发大脑的持久变化,加速神经退行过程。关键的是,科学家们还在实验室小鼠中展示了一种预防这些变化的方法。
头部创伤如何改变大脑
该研究由弗吉尼亚大学阿尔茨海默病和神经退行性疾病哈里森家族转化研究中心主任John Lukens博士领导。Lukens和他的合作者发现,轻度TBI会破坏大脑的淋巴管,这是一个有助于排泄废物和支持免疫功能的网络。
这些位于大脑保护膜(称为脑膜)中的血管,直到2015年才被弗吉尼亚大学的神经科学研究人员发现。自那以后,它们被认为对保持大脑健康至关重要,因为它们能清除有毒蛋白和细胞碎片。
Lukens表示:"我们的研究结果表明,在头部创伤后修复大脑引流可以提供一种急需的策略,以限制日后阿尔茨海默病的发展。我们希望这些发现能激发新型增强大脑引流疗法的设计,这些疗法可用于加速受伤大脑的恢复,并降低发展为阿尔茨海默病的风险。"
Tau蛋白、免疫细胞与神经退行
创伤性脑损伤长期以来一直与阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病风险增加相关,但根本原因一直不明确。新发现表明,损伤后受损的淋巴引流会导致有害tau蛋白的积累,这是阿尔茨海默病的一个标志。
重要的是,这些tau蛋白缠结不仅限于损伤部位。在实验小鼠中,单次轻度TBI恶化了整体大脑健康,触发了广泛的神经退行。研究人员还观察到巨噬细胞(负责清除碎片和保护大脑的免疫细胞)发生了有害变化。
弗吉尼亚大学医学博士、研究团队成员Ashley Bolte博士表示:"这项研究加深了我们对脑损伤后一些毁灭性长期后果的理解,以及它们如何与神经退行性疾病相关。创伤性脑损伤是一种目前我们医疗干预手段非常有限的疾病,因此一个潜在的治疗靶点非常令人兴奋。"
治疗的潜在时间窗口
该研究最令人鼓舞的方面之一是发现损伤后24小时内进行干预可以恢复淋巴管功能并保护大脑。科学家们使用空心病毒外壳将VEGFC(一种天然存在的"淋巴生长因子")直接递送到脑膜中。
这种治疗促进了血管修复并防止了有害tau蛋白的积累。虽然这种方法远未准备好用于人体,但这些发现表明了一种可能的策略,可以减少头部损伤的长期神经学后果。
对脑疾病的更广泛影响
这项工作的意义可能不仅限于阿尔茨海默病。TBI还与肌萎缩侧索硬化症(ALS)、帕金森病和慢性创伤性脑病(CTE)等疾病有关联。
Lukens表示:"探索在头部创伤后恢复大脑引流是否也能有效预防这些其他毁灭性神经退行性疾病,将是我们实验室和其他机构未来研究的重要领域。"
该研究与弗吉尼亚大学Paul和Diane Manning生物技术研究所的优先事项相一致,该研究所旨在加速复杂疾病的新治疗方法。通过了解脑损伤如何促进痴呆症的发展,科学家们希望他们的工作最终能为全球患者带来更长、更健康的生活。
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