视网膜扫描将血管恶化与阿尔茨海默病的遗传标记联系起来
虽然人们都说眼睛是心灵的窗户,但一项新的研究表明,眼睛可能是了解大脑疾病的一种手段。根据加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所(UCSF Weill Institute for Neurosciences)科学家的新研究,视网膜扫描可以检测血管的关键变化,这可能提供阿尔茨海默病的早期迹象,同时提供重要的见解,了解最常见的阿尔茨海默病风险基因之一是如何导致该疾病的。
“阿尔茨海默病最普遍的遗传风险是APOE基因的一种变体,称为APOE4,”该研究的主要作者Fanny Elahi医学博士说。“我们仍然不完全了解这种变异是如何增加大脑退化的风险的,我们只知道它会,而且这种风险会被性别、种族和生活方式改变。”“我们的研究为APOE4的影响提供了新的视角血并可能为神经退行性疾病的早期检测提供一条道路。”
在小鼠身上的研究已经探索了APOE4对大脑毛细血管的影响。Elahi是加州大学旧金山分校记忆和衰老中心(MAC)的神经学助理教授,他一直怀疑这些微小的血管可能在阿尔茨海默氏症中扮演着重要的角色,因为它们传递营养和氧气,带走废物,通过血脑屏障来控制免疫系统的反应。她说,对这些血管的损害可能会导致一系列问题,包括阿尔茨海默氏症患者的蛋白质积累和认知能力下降。
因为这项技术并不存在,无法在活人的大脑中看到个体的毛细血管,伊拉希和同事们转向眼睛。在2021年5月15日发表在《阿尔茨海默氏症和痴呆症:诊断、评估和疾病监测》杂志上的一项新研究中,埃拉西和她的团队表明,可以通过一项简单、舒适的眼部扫描检测到人体中apoe4相关的毛细血管变化。研究人员认为,视网膜作为一种穿透光线的组织,与大脑具有相同的生物学特性,可以帮助确定APOE4变体对大脑内类似毛细血管的作用,甚至对那些没有痴呆症的人也是如此。
这个团队包括Ari Green医学博士,一位神经眼科医生,教授, 的UCSF神经诊断中心主任,Amir Kashani医学博士,博士,他使用一种先进的视网膜成像技术,即光学相干断层摄影血管成像(OCTA),对携带或不携带APOE4突变的老年人的眼睛进行观察,以评估眼睛后部最小的血管。
该团队利用了在MAC进行的大脑老化和神经退行性疾病研究中登记的特征鲜明的人群。通过在现有的MRI和PET扫描数据中添加OCTA扫描,他们获得了比较的见解,而无需让志愿者经历额外的不适。“这就是这项技术的美妙之处,”伊拉希说。“这非常简单,无侵入性和参与者友好。”
通过分析视网膜扫描,研究人员发现载脂蛋白e4携带者的毛细血管密度降低,这种影响随着参与者年龄的增加而增加。为了测试这些扫描是否准确地反映了大脑正在发生的事情,研究小组随后将视网膜毛细血管的OCTA扫描所看到的异常与大脑灌注的测量结果进行了比较,即通过MRI测量的大脑血液流动。他们发现,视网膜毛细血管密度较高的人,大脑中的血流量也更大。
最后,研究小组对参与者进行了β -淀粉样蛋白(与阿尔茨海默氏病相关的蛋白质)的PET扫描,以观察他们的视网膜毛细血管测量结果与大脑中淀粉样斑块的负担之间的关系,这是迄今为止阿尔茨海默氏病诊断、研究和治疗的主要焦点。他们发现毛细血管密度在有和没有淀粉样斑块的组之间没有差异,也不随淀粉样蛋白负荷而变化。根据Elahi的说法,这种独立性表明毛细血管异常不太可能是由淀粉样蛋白病理引起的,或者它们的关系最多可能是间接的。
Elahi说:“这是我们第一次在无症状的人类身上证明APOE4基因携带者会影响最小的血管。”她补充说,这很重要,因为这表明APOE4携带者患大脑退化和阿尔茨海默氏病的风险增加可能是通过它对人体的影响血管。
Elahi和她的同事计划跟踪他们的研究参与者,以便在分子水平上更好地了解血管功能障碍。这项工作可以帮助检测阿尔茨海默氏症的发病,在重大损害发生之前大脑找到新的血管靶点进行早期治疗。
“这只是个开始,”伊拉希说。“但早期发现和可能的干预对对抗阿尔茨海默氏症具有重要意义。疾病以及其他神经退行性疾病。再生神经元比阻止它们退化要困难得多。和癌症一样,早期发现可以挽救生命。”
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