顛覆認知!小膠質細胞竟是 Aβ 淀粉樣蛋白 “幕后推手”—— 阿爾茨海默病發病機制新解

《Molecular Neurodegeneration》:Evidence suggesting that microglia make amyloid from neuronally expressed APP: a hypothesis

【字體: 時間:2025年05月12日 來源:Molecular Neurodegeneration 15.1

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  為探究阿爾茨海默。ˋD)發病機制中 Aβ 淀粉樣蛋白的產生來源,研究人員開展了相關研究。結果表明,APP 雖主要在神經元表達,但 Aβ 淀粉樣蛋白大多由小膠質細胞產生。這一發現為 AD 治療提供新方向。

  

在神經科學領域,阿爾茨海默。ˋlzheimer’s disease,AD)一直是困擾科研人員的難題。它如同隱藏在大腦中的 “神秘殺手”,悄無聲息地侵蝕著患者的記憶與認知能力。多年來,科學家們一直在努力探尋其發病機制,期望能找到有效的治療方法。以往的研究發現,早發性 AD 與神經元中淀粉樣前體蛋白(Amyloid Precursor Protein,APP)的加工密切相關,而晚發性 AD 卻與小膠質細胞功能喪失存在千絲萬縷的聯系。這兩種看似矛盾的病因,讓 AD 的發病機制變得更加撲朔迷離。究竟 Aβ 淀粉樣蛋白在 AD 的發生發展中扮演著怎樣的角色?小膠質細胞與 Aβ 淀粉樣蛋白之間又有著怎樣的關系?這些問題成為了科研人員亟待解決的謎團。為了揭開這些謎題,來自英國倫敦大學學院(University College London,UCL)等機構的研究人員展開了深入研究,相關成果發表在《Molecular Neurodegeneration》雜志上。

研究人員采用了多種技術方法。在研究過程中,運用了轉基因 APP 小鼠基因表達分析技術,通過對轉基因小鼠的研究,觀察 APP 基因的表達情況,為探究 Aβ 淀粉樣蛋白的產生提供了重要線索。同時,利用非放射性同位素標記實驗,研究 APP 的代謝過程,明確了 APP 在不同細胞中的代謝途徑。此外,電子顯微鏡技術的應用也至關重要,通過電子顯微鏡,研究人員得以直觀地觀察到小膠質細胞中淀粉樣纖維的產生過程,為后續研究提供了關鍵的證據。

研究結果主要包括以下幾個方面:


  • Aβ 淀粉樣蛋白的產生細胞:通過對英國癡呆癥(British dementia,曾稱 Worster-Drought 綜合征)的研究發現,以往認為由神經元產生的 ABri 蛋白,實際上幾乎全部由小膠質細胞產生。并且,電子顯微鏡研究顯示,在阿爾茨海默病患者的大腦中,淀粉樣纖維起源于小膠質細胞的包被小窩。這表明在這類疾病中,Aβ 淀粉樣蛋白很大程度上是由小膠質細胞產生的。

  • Aβ 淀粉樣蛋白的產生過程:APP 在神經元膜內進行加工,產生 Aβ 片段。這些片段最初由載脂蛋白 E(Apolipoprotein E,APOE)脂蛋白清除,但隨著年齡增長和其他損傷,這種清除機制逐漸失效,神經元膜受到破壞,磷脂酰絲氨酸暴露。小膠質細胞被吸引并激活,吞噬包含 APP/Aβ 片段的膜碎片,并通過小膠質細胞的內體溶酶體系統進行處理。然而,最終小膠質細胞的內體溶酶體清除系統也會不堪重負,Aβ 片段的去脂化過程引發淀粉樣纖維在小膠質細胞內形成,隨后被排出,從而啟動了斑塊的形成。

  • 小膠質細胞與 Aβ 淀粉樣蛋白的相互作用:有研究表明,Aβ 與 APOE 的相互作用發生在小膠質細胞的溶酶體中,且小膠質細胞對 Aβ 的攝取依賴于 TREM2 受體。此外,小膠質細胞的衰老以及在衰老大腦和 APOE4 基因型大腦中出現的轉錄譜耗盡現象,都表明小膠質細胞的狀態與阿爾茨海默病的發病機制密切相關。


研究結論指出,小膠質細胞在 Aβ 淀粉樣蛋白的產生和清除過程中起著關鍵作用。在早發性 AD 中,APP 的異常代謝導致 Aβ 淀粉樣蛋白的過量產生或產生更難溶解的 Aβ,從而引發疾;而在晚發性 AD 中,小膠質細胞對 Aβ 淀粉樣蛋白的清除功能下降,導致 Aβ 積累,最終引發疾病。這一研究成果為理解阿爾茨海默病的發病機制提供了新的視角,揭示了小膠質細胞在疾病發生發展中的重要作用。它不僅解釋了早發性和晚發性 AD 病因之間的差異,還為開發針對阿爾茨海默病的治療方法提供了新的靶點和方向。未來,科研人員可以針對小膠質細胞的功能和 Aβ 淀粉樣蛋白的產生過程,設計更加精準有效的治療策略,有望為阿爾茨海默病患者帶來新的希望。


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