阿尔茨海默病患者大脑中的基因表达是如何改变的

2022-03-21 16:36

由巴塞罗那自治大学（UAB）领导的一个国际研究小组根据 800 个人的数据分析了神经元和星形胶质细胞中表达的基因，并比较了阿尔茨海默病患者和未被诊断为失智症的人的情况。

巴塞罗那自治大学3月18日消息

该研究发表在《疾病神经生物学》（Neurobiology of Disease）杂志上，强调了分析分子标记物的必要性，如基因序列或脑蛋白，以获得更精确的分析、诊断和治疗。结果还显示星形胶质细胞的变化，试图适应来自疾病的有毒环境，恶化其进展。

研究于2022年3月发表在《Neurobiology of Disease》（最新影响因子：5．996）杂志上

尽管阿尔茨海默病因其高患病率而成为研究最多的疾病之一，但导致星形胶质细胞（一种脑细胞）变成反应性星形胶质细胞的分子变化仍然未知，所述反应性星形胶质细胞表现出对应激情况的非常显著的形态学变化。也不知道为什么患病大脑中的神经元之间或与星形胶质细胞之间难以沟通。

阿尔茨海默病典型的 β－淀粉样蛋白斑块（粉红色）及其周围反应性星形胶质细胞（红色）的显微图像

现在，在《疾病神经生物学》上发表的这篇文章中，一个在这些细胞和神经退行性疾病研究方面具有专业知识的国际研究小组分析了来自近 800 人死后脑样本的遗传数据，以确定患有疾病的大脑中的星形胶质细胞和神经元与对照组未被诊断为失智症的人的大脑细胞中的基因表达之间的差异。样本来自阿尔茨海默病知识门户，由三个美国医疗机构生成：西奈山医院（Mount Sinai Hospital）、妙佑医疗国际（Mayo Clinic）和宗教秩序研究（Religious Order Study）／记忆与老龄化项目（Memory and Aging Project）。

研究人员研究了一组 RNA 分子或细胞转录组，用于确定所有基因中的哪些基因正在表达以及表达的程度。“通过研究转录组，我们可以看到是否存在沉默或过度表达的基因，并且我们可以了解神经元和星形胶质细胞内部发生的情况，” 巴塞罗那自治大学神经科学研究所（INc－UAB）研究员、该研究论文的第一作者 Elena Galea 解释说。

Elena Galea 博士

结果表明，具有相同临床诊断的人群之间存在高度遗传异质性，并且超过一半的对照个体具有阿尔茨海默病的分子特征，其特征是由于神经元损伤和死亡导致突触基因表达减少。“这可能表明这些人处于疾病的非常早期的阶段（仍然没有症状），并将强化这样一种观点，即临床诊断必须与寻找分子标志物（如神经元突触蛋白）相辅相成，以确定患者所处的阶段，”文章作者、UAB 和 INc－UAB 精神病学和法律医学系研究员 Lydia Giménez－Llort 解释道。

“从这个意义上说，我们正在与 Pasqual Maragall 基金会合作，检测临床前阿尔茨海默病患者血液中的星形胶质细胞蛋白，” Galea 博士补充道。

该研究还表明，随着疾病的进展，星形胶质细胞如何降低编码线粒体蛋白的基因的表达，从而阻止这些细胞的线粒体（细胞能量的基本细胞器）发挥良好功能。这种效应可能是星形胶质细胞的一种适应，以补偿淀粉样蛋白的毒性，并且会损害星形胶质细胞和神经元之间的交流。“我们相信星形胶质细胞的这种适应会导致疾病恶化，因此可能是阻止其进展的关键点，” Galea 博士解释说。