北亚利桑那大学的研究人员正在试验一种新技术,该技术可以帮助医疗提供者轻松早期检测阿尔茨海默病并防止其进展。
这项研究由生物科学系助理教授特拉维斯·吉本斯(Travis Gibbons)领导,并部分获得亚利桑那阿尔茨海默症协会的资助,研究项目聚焦于大脑的新陈代谢——特别是大脑如何利用葡萄糖,这种糖分是我们思想、运动和情绪的能量来源。
"大脑就像一块肌肉,"吉本斯说。"它需要燃料来工作,而它的汽油就是血糖。健康的大脑很'贪婪';它快速消耗葡萄糖。但当你患有阿尔茨海默病时,大脑新陈代谢会变慢。这可以被视为疾病发展中的预警信号。"
大脑难以接近,因此研究其葡萄糖代谢长期以来一直是生物研究人员的挑战。过去,科学家们将导管插入患者颈部的静脉,以采集流出大脑的血液样本,这是一种侵入性操作,无法在常规体检中进行。
但吉本斯和他在北亚利桑那大学(NAU)的团队正在开创一种更易获取的方法,这要归功于新上市的商业试剂盒,这些试剂盒可以分离和测试在血液中循环的微囊泡。
"这些微囊泡中的一些起源于你大脑中的神经元,它们就像携带货物的信使,"吉本斯解释道。"使用这些测试试剂盒,我们可以找出微囊泡中含有何种货物并对它进行测试。这被描述为大脑的活检,但侵入性要小得多。这就是它的吸引力所在。"
这种技术虽然仍在开发中,但可能会彻底改变医生检测和监测阿尔茨海默病的方式。吉本斯表示,该过程复杂,需要精确和耐心,但潜力巨大。
在之前的一项研究中,吉本斯和他的同事通过鼻腔给予胰岛素,这种方法使胰岛素比传统注射更有效地到达大脑。之后,他的团队采集了这些受试者大脑流出的血液样本,并发现了表明神经可塑性改善的生物标志物。现在,他们正在努力在微囊泡中检测到相同的标志物。
研究正分阶段展开。首先,吉本斯在健康个体中测试该方法。然后,他将比较轻度认知障碍人群和已被诊断为阿尔茨海默病人群的结果,希望通过对葡萄糖代谢变化的追踪来监测疾病进展。
"大脑功能众所周知难以测量,但我们越来越善于通过生物标志物来探究大脑功能,"吉本斯说。"很快,我们可能能够帮助人们保护他们的大脑健康,预防阿尔茨海默病,就像我们通过开处方适度运动和健康饮食来保护人们免受心血管疾病一样。这将帮助我们管理老年人和社会整体的负担。"
吉本斯是亚利桑那阿尔茨海默症联盟(Arizona Alzheimer's Consortium, AAC)的成员,他与北亚利桑那大学生物科学系副教授、AAC成员艾米丽·科普(Emily Cope);北亚利桑那大学生物科学系博士生K·莱利·康纳(K. Riley Connor);以及不列颠哥伦比亚大学(University of British Columbia)心脏、肺部和血管健康中心教授菲利普·艾恩斯利(Philip Ainslie)一起进行这项研究。
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