科学家揭示了阿尔茨海默氏症患者的脑细胞如何出错,失去他们的身份
尽管Alzheimer的普及,但仍然没有治疗,部分原因是研究疾病如何发展挑战。现在,Salk Institute的科学家们通过种植的神经元在阿尔茨海默氏症期间对阿尔茨海默氏症的新洞察力进行了新的见解,这些神经元比老年人的脑前脑前细胞更准确地相似。和患者本身,受痛苦的神经元似乎失去了细胞身份。
该研究结果于2021年4月27日发表在该杂志上细胞干细胞,表明这些大脑细胞以压力标记和变化为特征细胞变得较低。有趣的是,这些细胞中看到的许多改变与癌细胞中观察到的癌症 - 与老化有关的另一种疾病相似。
“我们知道老年痴呆症的风险随着年龄的增长呈指数级增长,但由于对年龄依赖的发病机制的不完全了解,很难找到有效的治疗方法,”教授兼索尔克教授主席、论文的主要作者Rusty Gage说。“更好的疾病模型对于找到这种关系的根本驱动因素至关重要。”
在早期的一项研究中,盖奇实验室展示了一种新的方法,可以用皮肤样本来制造脑细胞。这些诱导神经元更准确地反映出它们来自的人的年龄(不像由更常用的诱导多能干细胞制成的神经元)。这项新的研究建立在这一发现的基础上,并且首次使用阿尔茨海默氏症患者的皮肤细胞来制造诱导神经元,这些神经元具有患者大脑中发现的神经元的特征。
“绝大多数阿尔茨海默氏症病例均偶然出现,并且没有认识的遗传原因,”Salk的助理兼职教授杰罗姆·佩雷斯(Jerome Mertens)说,该论文的第一个作者也参与了那些早先的工作。“我们的目标是看看是否诱导我们从阿尔茨海默氏症的患者产生的神经元可以教导我们在疾病发展时在这些细胞中发生的更新。”
在目前的研究中,研究人员收集了13名散发性老年痴呆症患者的皮肤细胞。他们还使用了三名患有更罕见的遗传疾病的患者的细胞。作为对照,他们收集了19名年龄匹配但没有患老年痴呆症的人的皮肤细胞。他们使用一种叫做成纤维细胞的特殊类型的皮肤细胞,从每个细胞供体中产生诱导神经元。然后,他们比较了阿尔茨海默氏症患者和非阿尔茨海默氏症患者细胞的分子差异。
调查人员发现,由阿尔茨海默氏症的人的细胞制成的诱导神经元具有不同的特征,与健康对照受试者的细胞不同。对于一件事,阿尔茨海默的细胞缺乏突触结构,这对于彼此发送信号很重要。它们的信号传导途径也有变化,控制细胞功能,表明细胞受到压力。此外,当研究人员分析细胞的转录om-一种分析时,该分析显示细胞所做的蛋白质 - 它们发现诱导的阿尔茨海默氏症的神经元对发育大脑中发现的未成熟神经细胞具有非常相似的分子鉴定。
据奥地利蒂罗尔因斯布鲁克大学的助理教授Mertens说,神经元似乎已经失去了它们的成熟身份,这种去分化,即细胞失去了它们的特殊特征,也在《科学》杂志上得到了描述癌症细胞。他建议发现开辟了新研究的门。
“虽然还需要更多的研究,但与这些细胞转化相关的变化代表了治疗的潜在目标,”Gage补充说。
进一步探索
2021年4月27日:doi.org/101016/j.stem.2021.04.004
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