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《Nature》创新发现:活体人脑组织研究开启阿尔茨海默病新疗法时代

Hello ,亲爱的读者朋友们!

阿尔茨海默病(AD)作为威胁中老年群体认知健康的重大疾病,目前仍缺乏能有效阻止病程的疗法,科研的核心挑战之一是难以精准模拟人脑病理环境。

脑神经突触损伤是 AD 的关键特征之一,因此彻底了解突触损伤机制对开发新疗法至关重要。

以往研究多依赖动物模型,存在无法准确反映人类大脑复杂性的局限性,今天为大家分享:活体人脑组织研究为 AD 研究带来新突破。

以前的研究为什么“卡壳”

现状:阿尔茨海默病的主要病理特征包括:Aβ淀粉样蛋白斑块和tau蛋白神经纤维缠结。

问题:这些异常蛋白会破坏大脑中的突触连接,导致认知能力下降。但过去的研究多使用动物模型或死后人脑组织,无法准确模拟人体内的动态过程。

创新:爱丁堡大学的研究团队采用了一种全新的方法——活体人脑切片培养,让研究更贴近真实情况。

方法:研究人员使用的脑组织来自接受脑肿瘤手术的患者。手术切除的部分脑组织被迅速用于实验室培养,保留神经元、胶质细胞的结构和自发突触活动能力。

这种方法让科学家第一次在接近真实的人脑环境中,观察Aβ和tau蛋白的变化及其对突触的影响。

手段:主要通过监测、干预和调节进行验证。

·测定培养液中的Aβ、tau等生物标志物水平,分析与年龄、脑区、性别等因素的关系;

· 调节Aβ浓度,通过药理学手段干预,观察基因表达变化,突触是否相应受损;

·模拟病理环境,使用AD患者脑提取物(含病理Aβ),验证对突触的影响。

Aβ和tau蛋白如何“联手”伤害大脑?

基于活体人脑组织的新研究得到了阿尔茨海默病会攻击突触的关键证据

1.Aβ的作用:平衡是关键

·在健康大脑中,Aβ水平存在微小波动,有助于维持突触功能。这种波动可触发基因表达变化,帮助大脑适应日常需求;

· 如果Aβ浓度偏离正常值±10%以上,就会迅速引发突触损伤;

· 当Aβ升高超过20%,突触丢失速度明显加快。

2.tau蛋白的作用:释放量高,毒性大

· 研究结果显示,当Aβ浓度升高时,tau蛋白的磷酸化水平显著增加,约30%-40%;

·此外,颞叶区域的脑组织释放出更多tau蛋白,增加了约50%。这是AD早期阶段尤其脆弱的大脑区域之一;

·tau蛋白的异常聚集也会反过来加速Aβ的生成和沉积,形成恶性循环。

关键数据总结:

研究为我们带来了什么改变?

这些发现为阿尔茨海默病的新疗法加速形成,以及我们的生活都带来了深刻影响。

1.科研:填补空白,推动精准研究

·活体人脑切片的新研究手段,有助于更准确地获得人类大脑对疾病相关蛋白的反应。

· 验证了Aβ导致突触损伤的“阈值效应”,为新药研发提供了明确靶点。

·建立了双向毒性机制模型:Aβ积累促进tau磷酸化,而tau异常又反过来加速Aβ沉积。意味着未来的治疗策略需要同时干预两者,才能有效延缓病情。

2.生活:基于最新研究成果,给普通人的建议

·保持健康的生活方式,通过健康饮食、规律运动、充足的睡眠和压力管理,可以帮助维持大脑的整体健康,降低Aβ和tau蛋白异常升高的风险。

·定期进行认知评估,通过定期的认知评估和体检,可以及时发现早期症状并采取干预措施,如综合认知训练和药物治疗。

·避免外部干扰因素,尽量减少炎症和氧化应激的风险,例如,通过戒烟、限酒和避免长期暴露于污染环境中。

未来:从实验室到临床的跨越

新研究不急加深了我们对AD早期机制的理解,也为未来的预防、诊断和治疗指明了方向。

1. 精准调控Aβ平衡成为新药研发重点,通过药物控制Aβ的生成与清除,使其始终处于安全范围。同时避免过度清除,破坏大脑正常功能。

2. tau蛋白将成为早期诊断的关键指标,监测tau变化可预警病情进展;

3. 预防医学将发挥更大作用,早期生活方式干预将成为主流,高危人群早筛体系逐步建立;

4. 多靶点联合治疗或将取代单一疗法,同时干预Aβ代谢和tau异常,阻断双向毒性机制,同时靶向炎症和氧化应激。

正如研究负责人杜兰特博士所言:“活体人脑模型让我们真正触摸到 AD 的‘脉搏’,而守护记忆的钥匙,或许就藏在这些微小却充满生命力的脑组织切片中。”

随着跨学科技术的融合与全球科研协作的深化,我们有理由期待,“终结阿尔茨海默” 的那一天不再遥远。

阿尔茨海默公社将持续关注这一领域的最新进展,为您带来更多有价值的信息和资讯。让我们携手努力,共同为阿尔茨海默病的治疗贡献智慧和力量。

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O_g3yh_NRQH32y4odfgbVjwg0
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