阿尔茨海默病风险基因APOE4损害大脑免疫细胞功能
一项利用新的人类干细胞衍生模型进行的研究表明,阿尔茨海默病(AD)最普遍的遗传风险因素载脂蛋白E4 (APOE4)会损害人类大脑免疫细胞小胶质细胞的功能。这些发现为新的有效治疗阿尔茨海默症的方法铺平了道路。研究结果发表在干细胞报告.
人类小胶质细胞的研究一直受到从人体内分离足够数量的存活小胶质细胞的巨大挑战的阻碍大脑组织。这项新研究提出了一种分化患者来源的干细胞以产生大量与体内对应物非常相似的人类小胶质细胞的方案,并且可以在受控的实验室条件下进行研究。这项研究是由东芬兰大学、澳大利亚卧龙岗大学和赫尔辛基大学合作进行的。
阿尔茨海默氏症疾病痴呆症是老年人痴呆最常见的原因,它被认为是由大脑中淀粉样蛋白的异常积聚引起的。然而,目前还不清楚是什么原因导致了这一过程。淀粉样蛋白积聚的特点是伴随神经元损伤,导致细胞死亡和大脑萎缩。没有治疗方法可以治愈或减缓这种疾病的进展。几种有希望的化合物在动物试验中被证明令人失望临床研究用在人身上。大多数寻找治疗方法的努力都集中在抑制淀粉样蛋白的产生上。
小胶质细胞通过一种叫做吞噬作用的机制从大脑中去除淀粉样蛋白,它们还负责大脑中的其他炎症过程。越来越多的证据表明,人类和动物之间存在着重要的差异,尤其是在炎症过程方面。在阿尔茨海默病中,小胶质细胞的功能受损,但目前尚不完全清楚为什么小胶质细胞无法清除患者体内的有毒淀粉样蛋白。相反,小胶质细胞要么失去正常功能,要么反向激活,增加神经元的损失。
APOE4是阿尔茨海默病最强的遗传风险因素。载脂蛋白(APOE)在胆固醇等脂类代谢中起着至关重要的作用,并有助于修复大脑中的神经元损伤。载脂蛋白e以三种亚型存在于人体内,基因决定了个体携带哪种亚型。只有APOE4形式易患阿尔茨海默病,超过一半的患者携带这种形式。在人类中,载脂蛋白e基因在小胶质细胞中大量表达,但其在这些细胞中的具体作用尚不清楚。
在目前的研究中,研究人员发现APOE4增加了人类小胶质细胞的炎症反应,但同时降低了这种能力细胞迁移和吞噬致病物质。这些功能对于维持大脑内稳态、抵御病原体和控制随着衰老而来的正常细胞死亡非常重要。此外,研究人员首次发现APOE4会损害人类小胶质细胞的代谢活动。总之,这些发现证明APOE4对人类小胶质细胞的基本功能有深远的影响。小胶质细胞的代谢可能为阿尔茨海默病的靶向治疗和预防开辟新的途径。
目前的研究揭示了一个新的、有趣的治疗观察:小胶质细胞可能在阿尔茨海默病的进展中起着重要作用,独立于它们清除毒素的能力淀粉样蛋白累积。患者干细胞来源小神经胶质细胞提供了一个令人兴奋的新工具,可以研究其他脑部疾病的分子机制,以及新的靶向疗法的对照研究。