阿尔茨海默氏症研究-细胞内钙储存功能障碍导致大脑过度活跃
阿尔茨海默病是老年患者痴呆的主要原因。那些受影响的人在学习、逻辑思考、沟通和应对日常生活挑战方面出现缺陷。为了更多地了解这种疾病是如何发生的,Tübingen大学的研究人员使用了小鼠,这些小鼠的大脑中产生了与人类患者相同的淀粉样蛋白沉积,而且它们也患有记忆丧失。几年前,由Olga Garaschuk教授领导的团队发现,在这些小鼠中,这种疾病与大脑中神经细胞活动的显著增加同时发生。在人类阿尔茨海默病患者身上也有类似的发现。
现在,Tübingen大学生理学研究所的Garaschuk团队可以解释小鼠神经过度活跃背后的重要机制。在接触点之间神经细胞,在细胞内有一个故障钙信号传输所需的存储器。结果,太多的信号化学物质(神经递质)被释放到突触间隙。这项研究发表在最新一期的《科学》杂志上PNAS,展示了新发现如何导致治疗遗传性阿尔茨海默病的新方法。
神经之间的交流细胞在大脑中大部分是通过电信号进行的。但在突触——一个神经细胞和另一个神经细胞之间的传递点——信号转换为化学信号。钙在这里扮演着重要的角色;它有助于释放被称为神经递质的信使化学物质。它们连接到下一个神经细胞,在那里产生另一个电脉冲并发送出去。在这项新的研究中,Garaschuk发现,在阿尔茨海默氏症的小鼠模型中,脑神经细胞活动异常增加,突触前侧的钙储存失调。“这会向大脑皮层释放大量的神经递质,从而导致大脑过度活跃神经细胞她解释道。
阿尔茨海默病在人类中偶尔发生,最大的风险因素是年龄。然而,一部分阿尔茨海默病患者也有患病的遗传倾向。在这种阿尔茨海默氏症中,90%的患者都有早老素基因突变。“有趣的是,在小鼠中,这种突变基因的一个拷贝就足以引起钙储存功能障碍引起的过度活跃,”Garaschuk说。化学制剂可以清空细胞中的钙储存,或者像一种临床批准的药物那样阻止钙从这个储存中释放出来;它们还能抑制细胞的过度活跃。“这导致了大脑皮层功能,”她说。这些发现可能会在阿尔茨海默病新疗法的开发中发挥作用疾病.