科学家们发现,阿尔茨海默病早期神经元死亡与大脑自然清除废物的过程之间存在关键联系。Credit: Stock
昆士兰大学的研究人员发现,阿尔茨海默病早期神经元损失与大脑清除废物的能力下降之间存在关键联系。这一发现可能为这种疾病最初如何发生提供新的见解。
昆士兰大学生物医学科学学院和昆士兰脑研究所的Elizabeth Coulson教授表示:"研究集中在阿尔茨海默病中最早死亡的特定脑神经元上。"
"我们之前的研究发现,这些脑神经元的退化和有毒蛋白质的积累在阿尔茨海默病中是同时发生的。大脑有内置的清洁系统,可以清除废物和毒素,这对认知健康和预防神经退行性疾病至关重要。然而,大脑如何知道何时清除废物仍然不清楚。"
神经元控制液体运动
该研究的主要作者、昆士兰大学生物医学科学学院的Kai-Hsiang Chuang副教授解释说,这些发现可能有助于开发针对早期神经退行性变的新工具和治疗方法。
Chuang博士说:"这项为期5年的研究涉及25名年龄在60至90岁之间的参与者,其中包括10名显示出早期轻度认知障碍迹象的个体,以及动物模型。"
研究显示,先前主要与认知相关的神经元也调节负责清除大脑废物的血液和液体流动。当这些神经元变弱时,大脑清除废物的能力就会降低。
研究团队还观察到,标准的阿尔茨海默病药物有助于恢复一些清除废物所需的液体运动。
从左至右:健康的脑神经元(绿色)帮助血管(红色)调节大脑废物清除(蓝色)。当这些神经元恶化(棕色)时,液体流动减缓,导致更多废物在大脑中堆积。Credit: BioRender by Kai-Hsiang Chung
Coulson教授指出,这些结果质疑了当前关于大脑清洁系统最活跃时间的假设。
Coulson教授说:"尽管有很多关于大脑在睡眠中清除毒素的研究,但这在科学界一直存在争议。我们的研究表明,阿尔茨海默病中最早死亡的神经元是在我们清醒和大脑活跃时活跃的神经元。但还需要更多研究来检验毒素清除与睡眠-觉醒状态之间的关联。"
阿尔茨海默病机制的长期研究
这些结果建立在Coulson教授20年的研究基础上,包括证明阻塞性睡眠呼吸暂停可能导致类似阿尔茨海默病的神经退行,以及发现大脑受体p75NTR在各种疾病中引发神经元死亡的作用。
Coulson教授说:"我们正在尝试开发一种药物来靶向这种p75细胞死亡受体,以阻止神经元死亡,而不仅仅是治疗痴呆的症状。如果成功,这将是一个突破,并可能改善成千上万人的生活。"
在一项新的研究中,由昆士兰大学生物医学科学学院和CSIRO eHEALTH小组的Ying Xia博士领导并与当前研究合作的研究人员正在评估现有阿尔茨海默病药物的有效性。
Xia博士说:"我们需要确定一旦神经元丢失后这些药物是否效果较差,以及如果我们更早开始治疗,它们是否能改变疾病的进展。这将帮助我们了解如何识别最可能从现有治疗中受益的患者。"
参考文献:"Cholinergic basal forebrain neurons regulate vascular dynamics and cerebrospinal fluid flux" by Kai-Hsiang Chuang, Xiaoqing Alice Zhou, Ying Xia, Zengmin Li, Lei Qian, Eamonn Eeles, Grace Ngiam, Jurgen Fripp和Elizabeth J. Coulson,2025年6月23日,《Nature Communications》。DOI: 10.1038/s41467-025-60812-3
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