在MRI扫描中展示阿尔茨海默氏症的遗传风险的脑部变化
根据一项新的研究,甚至在患有疾病特征的特征的出现之前,阿尔茨海默病患者具有众所周知的高风险,甚至发育异常的脑功能。
圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员在12月15日的《科学》杂志上报道神经科学杂志这些患者有一种特殊形式的载脂蛋白E (APOE)基因,称为APOE4.。研究结果表明基因变异影响脑功能早在大脑开始积累淀粉样蛋白最终导致痴呆症。
“我们在大脑中查看了一组结构,构成了所谓的默认模式网络,”Lig Author Yvette I. Sheline,MD说。“特别是,我们对大脑的一部分感兴趣,称为前言,这可能在阿尔茨海默病和前阿尔茨海默氏症中很重要,因为它是开发淀粉样沉积物的第一个区域之一。另一个因素是,当您查看大脑中的所有结构和功能连接时,最密切的结构是前导。它将许多其他关键脑结构联系在一起。“
研究小组对100名平均年龄为62岁的人进行了功能性核磁共振扫描。只有不到一半的人携带载脂蛋白e4.变体,这是晚期阿尔茨海默病的遗传危险因素。早期的研究受试者的宠物扫描表明,它们在大脑中没有淀粉样蛋白沉积物。淀粉样蛋白是构成老年斑块的蛋白质,这些斑块点缀着阿尔茨海默患者的大脑并干扰认知功能。
该研究的参与者还进行了脊髓穿刺测试,结果显示他们的脑脊液中淀粉样蛋白水平正常。
“他们的大脑被”清洁为哨子“,”精神病学教授,放射学和华盛顿大学抑郁,压力和神经影像中心的神经学和主任“。“尽管脑淀粉样蛋白负荷及其脑脊液水平,这些个体完全正常。但是,具有APOE4变体的人们在彼此连接的各种大脑区域的方式中具有显着差异。“
谢琳的团队专注于大脑的默认模式网络。通常情况下,当大脑休息时,默认网络是活跃的。当个体集中注意力时,它的活动就会减慢。
被试不需要执行任何特定的任务,研究者就可以研究默认模式网络。当机器测量大脑中的氧含量和血液流动时,他们只是在核磁共振扫描仪中放松,并做出反应或做白日梦。
“我们确保他们不睡觉,”瑟说。“除了睡觉之外,学习参与者没有指示。他们只是在休息时躺在那里,我们看着他们的大脑在做什么。“
这是谢琳和她的同事对阿尔茨海默病高危人群的大脑功能进行的一系列研究中的最新成果。最初,她的团队将轻度阿尔茨海默氏症患者大脑中的默认模式网络与认知正常的人大脑中的相同结构进行了比较。在这项研究中,她的团队发现了网络运作的显著差异。
然后,在第二项研究中,他们使用正电子发射断层成像技术来识别大脑中有淀粉样蛋白沉积的认知正常的人。他们将PET扫描显示大脑中含有淀粉样蛋白的认知正常的人与PET扫描显示大脑中没有淀粉样蛋白的人进行了比较。同样,在那些有淀粉样蛋白沉积的患者中,默认模式网络的运作方式不同。
在目前的研究中,没有痴呆或淀粉样沉积物的证据。但仍然,在那些与帕福的人4.变体,默认模式网络中存在不规则功能。
舆传4.是阿尔茨海默病散发病例的主要遗传危险因素。通过遗传的其他基因已经鉴定出疾病的早期发病形式,但帕福4.是迄今为止发现的这种疾病最重要的遗传标记,谢琳说。
这些研究对象都是通过该大学的查尔斯·f·和乔安妮·奈特阿尔茨海默病研究中心(Charles F. and Joanne Knight Alzheimer 's Disease Research Center)参与研究的,研究人员将对他们进行跟踪,看他们最终是否会形成淀粉样蛋白沉积。谢琳预计会有很多人这样做。
“我认为大量的数量最终会对淀粉样式产生阳性,”她说。“我们希望如果有些人开始积累淀粉样蛋白,我们将能够回顾我们的数据,并确定可能最终用于预测谁正在发展阿尔茨海默病的特定脑功能模式。”
该研究的目标是识别出阿尔茨海默氏症的高风险人群,并开发出干预该疾病发展的治疗方法,防止其发展到淀粉样蛋白开始在大脑中积累、最终导致痴呆的阶段。
“目前的观点是,从过量的淀粉样蛋白开始在大脑中积聚起,一个人大约需要10年的时间才会患上痴呆症,”谢琳说。“但这项新研究表明,我们甚至可以在淀粉样斑块开始形成之前进行干预。”一旦开发出有效的治疗方法,我们就有更长的时间进行干预。”
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