失去神经元有时也不全是坏事
目前对阿尔茨海默病的看法是,大脑中的神经元细胞死亡是该疾病造成认知破坏的罪魁祸首。但一项新的研究表明,神经元死亡实际上可能是对这种疾病的一种保护性反应。这可能会导致对阿尔茨海默病治疗方法的彻底重新思考。
葡萄牙里斯本尚帕利莫未知中心(CCU)的科学家们首次证明了这一点神经元细胞死亡在阿尔茨海默病(AD)中起作用可能并不是一件坏事,相反,它可能是细胞质量控制机制试图保护老年痴呆症的结果大脑来自故障神经元的累积。他们的结果是用果蝇通过基因改造来模仿人类阿尔茨海默症的症状,发表在了杂志上细胞的报道.
发挥作用的细胞质量控制机制称为细胞竞争。它通过在每个细胞和它的邻居之间进行“适应性比较”来选择组织中最适合的细胞,然后较适合的细胞会引发较不适合的细胞的自杀。
最近的研究表明,细胞竞争是一种正常的、强大的抗衰老机制,在身体中,尤其是在大脑中。“2015年,我们发现清理不适合细胞CCU细胞健康实验室的首席研究员爱德华多·莫雷诺(Eduardo Moreno)说,从组织中提取是一种非常重要的抗衰老机制,可以保持器官功能。
莫雷诺解释说,他的团队推断,如果这些健康比较发生在正常衰老过程中,那么它们也可能涉及与加速衰老相关的神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病或亨廷顿舞蹈病。他说:“这从未被测试过。”通过与CCU的克里斯塔·莱纳的干细胞和再生实验室合作,他们开始在该病的果蝇模型中测试AD的特征。
为此,他们培育了经过基因处理的果蝇,使其在大脑中表达人类β淀粉样蛋白,这种蛋白在阿尔茨海默病患者的大脑中形成聚集物。大脑中淀粉样蛋白-β聚集物的形成是AD发展的关键步骤。
转基因果蝇表现出与阿尔茨海默症患者相似的症状和病理:“它们表现出长期记忆的丧失,大脑加速老化和运动协调问题,所有这些都随着年龄的增长而恶化,”克里斯塔·莱纳(Christa Rhiner)指出,他的团队研究了果蝇的认知和运动功能。
科学家们想要做的第一件事就是看看在这些果蝇中,神经元的死亡是否确实是由适应性比较的过程激活的——换句话说,“神经元不是自己死亡的,而是被更健康的邻居杀死的,”莫雷诺指出。
“当我们开始研究时,目前的观点是神经元死亡一定总是有害的。令我们惊讶的是,我们发现神经元死亡实际上可以抵消这种疾病,”该研究的第一作者迪娜·科埃略说。事实是,当她阻止果蝇大脑中的神经元死亡时,这些昆虫出现了更严重的记忆问题,更严重的运动协调问题,更早地死亡,大脑退化得更快。
然而,当她加快适合度比较过程,从而加速不合适神经元的死亡时,表达ad相关淀粉样蛋白的果蝇表现出令人印象深刻的恢复。莱纳说:“在记忆形成、火车头行为和学习方面,果蝇的行为几乎和正常果蝇一样。”而此时,AD果蝇已经受到了强烈的影响。
莫雷诺强调,这意味着在阿尔茨海默氏症中存在的抗衰老机制一直很好地发挥作用,并表明,事实上,“神经元的死亡保护大脑免受更广泛的损伤,因此神经元的损失并不是坏事,更糟糕的是不让这些神经元死亡”。“我们最重要的发现是,我们对阿尔茨海默病的看法可能是错误的疾病.我们的研究结果表明,神经元死亡是有益的,因为它从大脑回路中移除了受有害的β -淀粉样蛋白聚集物影响的神经元,而拥有这些功能失调的神经元比失去它们更糟糕。”莫雷诺总结道。
这一结果可能具有重要的治疗意义。“一些分子已经被确定为细胞自杀的潜在抑制剂,一些实验性药物已经存在,并正在测试,它们可以抑制这些细胞死亡抑制剂,从而加速神经元死亡死亡莫雷诺说。
但他警告说:“这项工作已经在果蝇身上完成了。”有必要看看,这些结果是否正确神经元死亡也适用于人类
进一步探索