Science推翻舊論:**細(xì)胞“蠶食”神經(jīng)?阿爾茲海默癥的又一致病機制
阿爾茲海默癥(AD)作為一種神經(jīng)性衰退**,威脅著超4,400萬例患者的生命。對AD的研究認(rèn)為,其主要病理特征是β-淀粉樣蛋白(Aβ)聚集成斑、Tau蛋白過度磷酸化導(dǎo)致神經(jīng)元纏結(jié)。目前,阿爾茲海默癥**研發(fā)主要集中于三個靶點:1)抗氧化;2)Aβ蛋白**和抑制聚集;3)調(diào)控Tau蛋白磷酸化,減少錯誤折疊和異常集聚。
但是,AD**研發(fā)一直是座難攀的高峰,包括禮來、輝瑞、羅氏等制藥巨頭在內(nèi)的企業(yè)都曾為此跌過跟頭。近乎99%的臨床試驗都以失敗而慘淡收場。為此,不少研究人員開始質(zhì)疑,以蛋白為靶向的抑制劑、抗體是否是正確的方向。
*新發(fā)現(xiàn):癡呆癥初期,神經(jīng)突觸會被**細(xì)胞“蠶食”
為了解開謎團,科學(xué)家們一直不曾停歇腳步。3月31日,來自于波士頓兒童醫(yī)院的Beth Stevens團隊在《Science》期刊發(fā)表了不一樣的結(jié)論,呈現(xiàn)出阿爾茲海默癥一個潛在的新靶點:癡呆癥初期,大腦中正常突觸會被接收到錯誤信號的**細(xì)胞“蠶食”,從而神經(jīng)信息被迫阻斷,認(rèn)知能力開始衰退。
雖然,大多數(shù)AD在研**都致力于抑制、**Aβ蛋白聚集。然而,研究團隊負(fù)責(zé)人、波士頓兒童醫(yī)院的Beth Stevens強調(diào),β-淀粉樣蛋白聚集而成的老年斑并不是更嚴(yán)重癥狀的直接原因,例如記憶力衰退、注意力不集中等等。
那這些癥狀的直接致病因素是什么呢?Stevens團隊發(fā)現(xiàn),患AD小鼠的大腦內(nèi),神經(jīng)突觸大片缺失,特別是與記憶功能相關(guān)的腦區(qū)域。這一異常意味著,患病小鼠大腦中,神經(jīng)遞質(zhì)運輸網(wǎng)絡(luò)被切斷。
突觸被消滅的原因是什么?
我們知道,正常大腦發(fā)育的過程中,一些功能減弱或者無功能的突觸會被**細(xì)胞識別并**,為其他相對更重要的突觸提供生存空間,讓它們變得活躍從而更好的行使功能。
在這個“優(yōu)勝劣汰”的過程中,有一個關(guān)鍵蛋白——C1q 蛋白,參與啟動“淘汰”突觸的信號通路。當(dāng)一個突觸被鎖定后,小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞( microglia)會負(fù)責(zé)“吃掉”它。然而,一旦這一過程出現(xiàn)錯誤,無論錯誤發(fā)生在**、嬰幼兒還是青少年時期,它將可能導(dǎo)致精神分裂等神經(jīng)類**。 Stevens博士提出假設(shè),阿爾茲海默癥生病初期可能也存在著同樣的錯誤機制,引發(fā)大腦必需的突觸結(jié)構(gòu)反遭破壞,從而導(dǎo)致認(rèn)知障礙。為了驗證假設(shè),Stevens團隊構(gòu)建了患阿爾茲海默癥小鼠模型,每個小鼠大腦內(nèi)都出現(xiàn)老年斑,且記憶、認(rèn)知功能都出現(xiàn)衰退。
研究發(fā)現(xiàn),患病小鼠大腦組織中C1q蛋白會過度表達。而且,當(dāng)他們給模式小鼠注射阻止C1q蛋白表達的抗體后,小鼠大腦中突觸結(jié)構(gòu)不會再受損。
Aβ蛋白富集+C1q蛋白過表達:導(dǎo)致**細(xì)胞“失去理智”破壞神經(jīng)結(jié)構(gòu)
上述實驗結(jié)果意味著,大腦發(fā)育過程才會出現(xiàn)的突觸**過程,會因阿爾茲海默癥而在成年人大腦中“卷土重來”。因為相比于發(fā)育過程的“理智”,小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞會因為生病而變得“野蠻化”,無節(jié)制的破壞正常神經(jīng)細(xì)胞。
為了確定β-淀粉樣蛋白聚集是否會啟動C1q蛋白調(diào)控的“瘋狂之旅”,Stevens團隊敲除掉小鼠的C1q 基因,以野生小鼠作為對照,同時給兩組老鼠注射會聚集老年斑的蛋白質(zhì)。結(jié)果顯示,正常小鼠的大腦中突觸出現(xiàn)大片消失,而敲除掉關(guān)鍵基因的突變小鼠即便出現(xiàn)淀粉樣蛋白聚集,突觸結(jié)構(gòu)也沒有出現(xiàn)損失。
特別注意的是,β-淀粉樣蛋白聚集之后,小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞才開始“侵襲”神經(jīng)結(jié)構(gòu)。這意味著,只有淀粉樣蛋白富集、C1q蛋白過表達都發(fā)生時,才會啟動突觸受損的過程。而其他誘導(dǎo)因素,例如細(xì)胞因子,可能會關(guān)閉這一過程。
推翻舊理論:C1q蛋白有望成為AD**新靶點
這一*新發(fā)現(xiàn)與之前的理論是相悖的。
之前認(rèn)為,小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、C1q蛋白的過度活躍僅僅只是Aβ蛋白斑塊引起的繼發(fā)炎性反應(yīng)的一部分。而現(xiàn)在*新的研究卻發(fā)現(xiàn),小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞似乎會在老年斑形成之前,就開始了蠶食突觸的過程。
這意味著,抑制C1q蛋白過表達,有望成為新靶標(biāo)。Stevens表示,團隊將會與 Annexon Biosciences生物技術(shù)公司合作,開啟的ANX-005**(抑制C1q過表達)的臨床試驗,以驗證其有效性和**性。