科学家们在阿尔茨海默病患者的大脑中识别出过早衰老的星形胶质细胞,特别是那些携带APOE4风险基因的患者。他们的发现表明,这些支持细胞的细胞衰老可能积极促进神经退行性变,指出了一个有希望的新治疗靶点。信用:Shutterstock
一项新研究突显了阿尔茨海默病中一个意外参与者:衰老的星形胶质细胞。
衰老的星形胶质细胞已被确定为阿尔茨海默病进展的主要贡献者。这些细胞失去保护功能并加剧炎症,尤其是在APOE4携带者中。该发现将衰老细胞清除药物作为潜在的新疗法。
研究团队首次证明,衰老的星形胶质细胞存在于阿尔茨海默病患者的大脑中。这些细胞保持存活但已失去正常功能,其积累表明细胞衰老在神经退行性变中扮演直接且重要的角色。
这些发现发表在《神经炎症杂志》上。该研究由细胞生物学教授、阿尔茨海默病神经病理学(NeuroAD)研究小组首席研究员安东尼娅·古铁雷斯博士领导, alongside 胡安·安东尼奥·加西亚·莱昂(Juan Antonio García León),细胞生物学副教授。研究团队还包括劳拉·卡塞雷斯(Laura Cáceres)、劳拉·特鲁希略(Laura Trujillo)、埃尔芭·洛佩斯(Elba López)、伊丽莎白·桑切斯(Elisabeth Sánchez)和伊内斯·莫雷诺(Inés Moreno)。
星形胶质细胞是大脑中最常见的胶质细胞类型。它们对维持健康神经元和支持正常脑功能至关重要。然而,研究人员发现,在阿尔茨海默病最强遗传风险因素(APOE4)的个体中,星形胶质细胞显示出异常早衰的迹象。
APOE4基因型驱动星形胶质细胞过早衰老
作者解释:“我们已确认这些受损的星形胶质细胞不仅失去保护神经元的能力,还采用促炎特征,严重损害神经元存活。”进入衰老状态后,细胞积累DNA损伤,表现出线粒体改变——细胞的“能量工厂”——并释放放大炎症和脑组织损伤的毒性分子。
从阿尔茨海默病患者诱导多能干细胞衍生的星形胶质细胞,绿色为GFAP(由胶质纤维酸性蛋白组成的中间丝;细胞骨架),蓝色为DNA(细胞核)。信用:马拉加大学
为研究这些过程,科学家使用了诱导多能干细胞(iPSCs)。通过从小患者皮肤样本取样,他们能够在实验室中重编程细胞并生成功能性人星形胶质细胞进行详细研究。
这种方法使团队能够直接在人体细胞中检查疾病机制,避免了一些动物模型的局限性,这些模型并不总是能捕捉人类大脑的全部复杂性。
人类验证确认在神经退行性变中的核心作用
实验室结果通过检查阿尔茨海默病患者死后获得的脑组织得到加强。分析强烈表明,大脑皮层中显示早衰迹象的细胞近80%是星形胶质细胞。这一比例远高于同龄健康人群。
马拉加大学细胞生物学、遗传学和生理学系内阿尔茨海默病神经病理学(NeuroAD)小组的研究人员,也隶属于IBIMA–BIONAND平台和CIBERNED,通过将星形胶质细胞确定为未来疗法开发的 promising 细胞靶点,在抗击这种疾病方面取得了开创性突破。信用:马拉加大学
总之,这些结果支持星形胶质细胞衰老不仅是疾病的副产品,而是其进展的驱动力。
鉴于目前尚无有效治疗方法能够治愈阿尔茨海默病或阻止其进展,这一发现尤为重要。仅在西班牙,就有超过120万人受到影响。
该发现建议了一种新的治疗方向,专注于开发创新策略,如衰老细胞清除药物。这些治疗旨在消除或“重编程”衰老的星形胶质细胞,以保存神经元并减缓认知衰退。
参考文献:“人类iPSC衍生的APOE4/4阿尔茨海默病星形胶质细胞表现出损害神经元支持的衰老和促炎状态”,作者劳拉·卡塞雷斯-帕洛莫(Laura Caceres-Palomo)、伊丽莎白·桑切斯-梅希亚斯(Elisabeth Sanchez-Mejias)、劳拉·特鲁希略-埃斯特拉达(Laura Trujillo-Estrada)、胡安·何塞·佩雷斯-莫雷诺(Juan Jose Perez-Moreno)、埃尔芭·洛佩斯-奥利瓦(Elba Lopez-Oliva)、陶恩·恩·林(Tau En Lim)、莉娅·德弗利奇(Leah DeFlitch)、塞雷娜·张(Serena H. Chang)、卢卡斯·坎普曼(Lucas Kampman)、M·瑞安·科塞斯(M. Ryan Corces)、马修·布拉顿-琼斯(Mathew Blurton-Jones)、伊内斯·莫雷诺-冈萨雷斯(Ines Moreno-Gonzalez)、阿尔贝托·帕斯夸尔(Alberto Pascual)、哈维尔·维托里卡(Javier Vitorica)、胡安·安东尼奥·加西亚-莱昂(Juan Antonio Garcia-Leon)和安东尼亚·古铁雷斯(Antonia Gutierrez),2025年12月12日,《神经炎症杂志》。DOI: 10.1186/s12974-025-03607-z
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