研究人员确认了大脑中一种阿尔茨海默病风险基因的作用
一项新的研究将一种集中在大脑清洁细胞(被称为小胶质细胞)中的基因与炎症联系起来,而炎症已日益成为导致阿尔茨海默病的关键机制。这一发现可能为治疗难治性疾病提供一个新的潜在靶点。
这种基因被称为肌醇聚磷酸酶-5-磷酸酶D (INPP5D),是西奈山伊坎医学院和纽约大学朗格尼健康格罗斯曼医学院的研究人员进行的一项合作研究的主题,该研究发表在11月30日的《美国医学杂志》上阿尔茨海默症和痴呆:阿尔茨海默症协会杂志.
小胶质细胞是免疫细胞在大脑中扮演清道夫的角色,清除与阿尔茨海默氏症痴呆相关的死亡细胞和淀粉样斑块疾病.人类遗传学研究最初有关联INPP5D患阿尔茨海默病的风险其他研究显示INPP5D在阿尔茨海默病患者死后的脑组织中,该基因在早期或晚期疾病中所起的具体作用以及导致这些功能改变的机制仍不清楚。
因为INPP5D该研究的共同资深作者、伊坎西奈山医学院神经学、儿科学、遗传学和基因组科学教授米歇尔·e·埃利希(Michelle E. Ehrlich)利用基因工程小鼠来“击倒”(关闭)小鼠bob电竞INPP5D他们的小胶质细胞在病理开始时的基因。这一过程使他们能够更好地观察缺失基因对脑组织的具体影响。然后他们测量了斑块形成大概三个月后的小胶质细胞行为。自INPP5D在阿尔茨海默氏症患者的大脑中,该基因的含量是升高的,科学家们预计,该基因失活的小鼠将免受淀粉样斑块的影响,而淀粉样斑块是阿尔茨海默氏症病理的标志。
“当我通过显微镜观察时,我很惊讶地看到老鼠缺乏INPP5DEmilie Castranio博士说,她是Ehrlich博士实验室的博士后,也是这篇新论文的共同第一作者。“小胶质细胞经常位于斑块的边缘,但当INPP5D被打翻了,匾额完全被它们覆盖了。”
“在炎症调节方面,我们越来越多地遇到意想不到的结果基因埃利希博士说。“在我们的理解中,我们仍然不知道这些基因中的哪一个可以作为人类治疗干预的目标,也不知道是根据疾病的阶段打开它们还是关闭它们。因为这些实验不可能在活着的人类身上进行,我们依靠老鼠模型来为我们指明道路。我们还使用这些小鼠来帮助我们预测某一特定基因是否与疾病的发生或进展更相关,但需要注意的是,小鼠和人类的小胶质细胞在重要方面有所不同。尽管存在这些差异,但我们发现的斑块相关基因特征与人类阿尔茨海默病基因网络重叠。”
当事情变得明朗时INPP5D当基因敲除以意想不到的方式移动大脑周围的小胶质细胞时,埃利希博士意识到需要详细的空间和定量基因表达信息。空间转录组学是一种分子分析方法,它允许科学家测量组织样本中的所有基因表达,并绘制出表达发生的位置。Drs。Ehrlich和Castranio求助于Shane Liddelow博士,他是纽约大学朗格尼分校神经科学、生理学和眼科学的助理教授,也是这项新研究的共同资深作者,他是这种方法的世界领导者。
空间转录组学的发现强调了基因表达变化的范围小神经胶质细胞可以显示。附近的小胶质细胞淀粉样斑块已知表达被指定为斑块诱导基因(pig)的基因。的INPP5D敲除小鼠复制了先前研究中描述的猪的增加,但高质量的技术方面和空间转录组学分析允许识别更多的猪。在这些小鼠中,新发现的表达量增加最多的PIG是CST7这是一种编码蛋白质胱抑制素F的基因,已知它会影响阿尔茨海默症,并与朊病毒疾病有关。朊病毒疾病是一类罕见的进行性神经退行性疾病,会影响人类和动物。这些发现表明两者都有INPP5D和半胱抑素F应被视为开发旨在缓解阿尔茨海默症大脑炎症的新干预措施的靶点。