阿尔茨海默病的新潜在病因:精氨酸剥夺
越来越多的证据支持这样一种观点，即保护我们身体免受外来入侵者侵害的免疫系统在阿尔茨海默病中起着一定作用。但免疫在疾病中的确切作用仍然是一个谜。
杜克大学在小鼠身上进行的一项新研究表明，在阿尔茨海默氏症中，一定免疫细胞正常保护大脑的细胞开始不正常地消耗一种重要的营养物质:精氨酸。用一种小分子药物阻断这一过程，可以防止该疾病小鼠模型中特有的脑斑块和记忆丧失。
发表于4月15日神经科学杂志这项新研究不仅指出了阿尔茨海默病的一种新的潜在病因，而且可能最终导致一种新的治疗策略。
杜克大学医学院神经学教授、杜克脑科学研究所成员、资深作者卡罗尔·科尔顿说:“如果精氨酸摄入确实对疾病过程如此重要，也许我们可以阻止它并逆转疾病。”
阿尔茨海默氏症患者的大脑有两个特征——“斑块”和“缠结”，研究人员对这两个特征已经困惑了一段时间。斑块是一种叫做β -淀粉样蛋白的粘性蛋白质的堆积，而缠结是一种叫做tau蛋白的扭曲链。
在这项研究中，科学家们使用了一种名为CVN-AD的小鼠，这种小鼠是他们几年前通过交换少数重要基因而创造出来的，目的是使这种动物的免疫系统更接近人类的免疫系统。
与用于阿尔茨海默病研究的其他小鼠相比，CVN-AD小鼠拥有一切:斑块和缠结、行为改变和神经元损失。
此外，这些症状在CVN-AD小鼠中逐渐出现，使研究人员有机会随着时间的推移研究它的大脑，并专注于疾病是如何开始的，该研究的第一作者马修·坎(Matthew Kan)说，他是科尔顿实验室的医学博士/博士生。
研究小组在小鼠的整个生命周期中寻找免疫异常，发现大多数免疫系统成分在数量上保持不变，但一种名为小胶质细胞的驻留在大脑中的免疫细胞在疾病早期开始分裂和改变，这种细胞被称为感染的第一反应者。
小胶质细胞在其表面表达CD11c分子。分离出这些细胞并分析它们的基因活动模式，科学家们发现与抑制免疫系统相关的基因表达增强。他们还发现增强免疫系统的基因表达受到抑制。
“这很令人惊讶，因为(免疫系统的抑制)并不是该领域一直认为发生在AD中的事情，”Kan说。相反，科学家们之前认为大脑释放的分子参与了加速免疫系统，据说会损害大脑。
研究小组确实发现，CD11c小胶质细胞和精氨酸酶(一种分解精氨酸的酶)在大脑中与记忆有关的区域高度表达，而这些区域正是神经元死亡的区域。
在小鼠出现症状之前，使用小药物二氟甲基兔氨酸(DFMO)阻断精氨酸酶，科学家们发现它们大脑中产生的CD11c小胶质细胞和斑块更少。这些小鼠在记忆测试中表现更好。
“所有这些都向我们表明，如果你能阻断这种局部氨基酸剥夺过程，那么你就能保护——至少是老鼠——免受阿尔茨海默病的影响，”Kan说。
DFMO正在进行人体临床试验，用于治疗某些类型的癌症，但尚未被测试为治疗阿尔茨海默氏症的潜在疗法。在这项新研究中，科尔顿的研究小组在症状出现之前就开始服用;现在他们正在研究DFMO是否可以在阿尔茨海默病出现后治疗这些症状。
这项研究是否表明人们应该多吃精氨酸或服用膳食补充剂?科尔顿说，答案是“不”，部分原因是被称为血脑屏障的致密细胞和血管网决定了有多少精氨酸会进入大脑。吃更多的精氨酸可能不会帮助更多的精氨酸进入皮肤部位大脑他们需要它。此外，如果科学家的理论是正确的，那么精氨酸酶，除非它被阻断，仍然会分解精氨酸。
科尔顿说:“我们认为这项研究打开了一扇门，让人们以完全不同的方式思考阿尔茨海默氏症，打破了阿尔茨海默氏症的僵局。”“在过去的15到20年里，淀粉样蛋白一直在推动这一领域的发展，我们必须关注其他方面，因为我们仍然不了解疾病的机制，也不知道如何开发有效的治疗方法。”
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