脑部健康通常与神经元关联,但神经元只是更大图景中的一部分。由血管和免疫细胞构成的复杂系统持续为大脑提供保护,这些细胞形成的"血脑屏障"如同严格管控的围墙,决定物质进出大脑的权限,同时协助清除废物和抵御有害入侵者。
加州大学旧金山分校和格拉德斯通研究所最新研究表明,阿尔茨海默病等脑部疾病的遗传风险因素,实际主要影响的是这个大脑守护系统而非神经元本身。科学家虽已发现许多与阿尔茨海默病、帕金森病等相关的DNA变异,但这些变异大多位于基因附近的调控区域——即所谓的"基因调光开关"。受限于技术手段,此前难以确定这些开关在哪些细胞类型中发挥作用。
研究团队开发的MultiVINE-seq技术首次实现温和分离人脑组织中的血管和免疫细胞。通过对30例捐献脑组织样本(含神经疾病患者与健康对照)的分析,发现阿尔茨海默病相关的基因变异主要作用于血脑屏障细胞而非神经元。在该疾病中,特定DNA变异(PTK2B基因变异)促使T细胞异常活化并侵入大脑,这种免疫细胞在β-淀粉样蛋白斑块周围大量聚集——这正是阿尔茨海默病的标志性病理特征。
该发现具有重要意义,因PTK2B作为现有癌症药物靶点,为药物重定位治疗阿尔茨海默病提供了可能性。血脑屏障作为大脑与机体的交界面,其状态既易受饮食、感染等环境因素影响,也更易成为药物干预靶标,且可通过生活方式进行调节。
这项发表于《神经元》的研究标志着研究重心从神经元转向大脑边界细胞,揭示血脑屏障细胞在脑部疾病遗传风险中的核心作用,为通过保护大脑外防御系统治疗神经疾病开辟了新途径。
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