年龄本身似乎会增加大脑中与阿尔茨海默病相关的tau蛋白的传播
马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员进行的一项研究发现,有证据表明,阿尔茨海默病相关蛋白tau在大脑中的传播是由衰老大脑本身的因素促进的,而不是由神经元表达蛋白质的时间长短决定的。他们的报告发表在科学的进步为确定这些因素的研究奠定了基础,进而可能导致新的治疗策略。
“散发性阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病与年龄有关的事实是显而易见的,但原因尚不清楚,”该论文的资深作者、麻省综合神经退行性疾病研究所阿尔茨海默病部门主任、医学博士布拉德利·海曼说。“现有的动物模型,例如出生时带有突变的小鼠,随着年龄的增长,它们容易积累含tau的缠结,无法区分是动物的年龄还是大脑终身暴露于增加的tau是导致病理效应的原因。”
为了克服这一限制,Hyman的团队——包括领导和共同通讯作者Susanne Wegmann博士,现在在德国神经退行性疾病研究所——开发了一种病毒基因载体,诱导病理或正常形式的人类tau蛋白的表达。该载体还将荧光标签应用于直接表达tau的神经元,使其能够与含有从邻近细胞扩散的tau的神经元区分开来,这可能反映了阿尔茨海默氏tau病理如何在大脑中传播。
研究人员首次证实,将载体引入内嗅皮层(EC) - The大脑结构然后,他们使用该载体在EC中诱导错误折叠的病理形式或未突变形式的tau的表达,并发现,尽管错误折叠蛋白的存在对tau向邻近细胞的扩散不是必需的,但当错误折叠的tau诱导时,这种扩散更快、更广泛。
比较在年轻小鼠和老年小鼠的大脑中诱导病理形式tau蛋白表达的效果,发现老年小鼠从EC扩散到邻近区域的速度大约是年轻小鼠的两倍,并且比年轻小鼠积累了更多错误折叠的tau蛋白。然而,当载体被引入纹状体神经元时,没有看到诱导tau表达的相同效果,而纹状体神经元在阿尔茨海默病中很少受到影响。
Wegmann说:“虽然年龄是阿尔茨海默病的最高非遗传风险因素,但到目前为止,还没有人测试年龄本身是否会使大脑容易受到病理变化和tau蛋白扩散的影响。”“现在我们和其他人需要研究的问题是,是什么让衰老的大脑成为tau传播的更好平台,是什么决定了某些tau的脆弱性大脑地区。”
海曼是哈佛医学院的彭尼神经学教授,他补充说:“我们希望更多地了解大脑的生理机制衰老的大脑有助于阿尔茨海默病的发展将为许多人带来更好的预防和治疗选择神经退行性疾病."
更多信息:德国柏林的德国神经退行性疾病中心(DZNE)的S. Wegmann等人,“tau蛋白在大脑中传播的年龄依赖性的实验证据,”科学的进步(2019)。DOI: 10.1126 / sciadv.aaw6404,advances.sciencemag.org/content/5/6/eaaw6404