衰老不可避免,人們都懼怕衰老。衰老伴隨而來的是疾病的困擾和人體機(jī)能的退化,阿茨海默癥成了人年老時(shí)的惡魔——忘記親人、朋友和曾經(jīng)親歷的事。
科學(xué)家從未放棄對(duì)阿茨海默癥的研究,但是特效藥始終沒有出現(xiàn)。
近日,世界頂級(jí)期刊《科學(xué)》(Science)雜志發(fā)布了一項(xiàng)最新的研究成果,德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),大腦中的β淀粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式。它們可以抑制神經(jīng)元的谷氨酸再攝取,導(dǎo)致神經(jīng)元過度活化。
或許,科學(xué)家這次找到了阿茨海默癥的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
阿茨海默癥是怎么發(fā)生的?
阿爾茨海默癥,也就是俗稱的老年癡呆癥,又稱老年性腦萎縮。這是一種無法逆轉(zhuǎn)和治愈的疾??;伴隨著記憶障礙、失語、失認(rèn)、大小便失禁等癡呆癥狀。
記憶障礙是指慢慢丟失記憶,并且從最近的記憶開始?;加邪⒋暮DY的老人大腦后出現(xiàn)萎縮的現(xiàn)象,這究竟是什么原因造成的呢?
最近的研究發(fā)現(xiàn),阿茨海默癥通常與大腦皮層中的兩種類型的病變相關(guān):神經(jīng)元之間含有β淀粉樣蛋白的斑塊和含有Tau蛋白的神經(jīng)纖維纏結(jié)(NFTs)。
在1907年,德國(guó)科學(xué)家AloisAlzheimer于一個(gè)過世的癡呆癥患者的腦中發(fā)現(xiàn)了于神經(jīng)元中纏結(jié)的纖維。
β-淀粉樣蛋白是什么?
β-淀粉樣蛋白由β淀粉樣前體蛋白水解而來,由細(xì)胞分泌,在細(xì)胞基質(zhì)沉淀聚積后具有很強(qiáng)的神經(jīng)毒性作用。
正常情況下,β淀粉樣前體蛋白代謝不會(huì)產(chǎn)生β-淀粉樣蛋白,只要當(dāng)基因發(fā)生突變時(shí)才會(huì)產(chǎn)生。
β-淀粉樣蛋白能夠釋放強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性產(chǎn)物,如氧自由基、過量谷氨酸鹽等物質(zhì),這些物質(zhì)的積累可能導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
在全世界范圍內(nèi),制藥公司投入了數(shù)十億用于研發(fā)預(yù)防和減少β-淀粉樣蛋白藥物,但仍未有成功的臨床實(shí)驗(yàn)。
可能有的人會(huì)問,不就是一種蛋白出現(xiàn)沉積嗎,怎么會(huì)找不到治療方法呢?
β-淀粉樣蛋白大多與伴侶蛋白分子結(jié)合,少數(shù)以游離狀態(tài)存在且形式多樣,根本不知道哪種才是毒害神經(jīng)元的主力軍……
阿茨海默癥的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,近年來科學(xué)家們?cè)谠缙诨颊叩拇竽X內(nèi),發(fā)現(xiàn)有部分神經(jīng)元會(huì)異常活躍,這對(duì)整個(gè)精細(xì)的認(rèn)知神經(jīng)回路顯然是很有害的。
當(dāng)利用功能性磁共振成像(fMRI)來檢測(cè)患者的大腦時(shí),發(fā)現(xiàn)這樣的神經(jīng)元過度活動(dòng)主要出現(xiàn)在海馬和新皮質(zhì)中,而這兩個(gè)腦區(qū)也是β淀粉樣蛋白大量積累的地方。
德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)ArthurKonnerth教授和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),給小鼠注射了人工合成的β淀粉樣蛋白二聚體之后,大腦海馬體出現(xiàn)劇烈活動(dòng)。
給小鼠注射谷氨酸攝取拮抗劑也能夠達(dá)到差不多的效果,說明β淀粉樣蛋白二聚體應(yīng)該是有類似的機(jī)制——谷氨酸積累了。
在阿茨海默癥模式小鼠中,研究者發(fā)現(xiàn),無論是內(nèi)源產(chǎn)生的β淀粉樣蛋白還是從阿茨海默癥患者大腦中提取的β淀粉樣蛋白二聚體,都能夠造成同樣的神經(jīng)元興奮。另外,除了二聚體之外的低聚物也能產(chǎn)生一定的效果,而β淀粉樣蛋白就幾乎沒作用了。
這說明β淀粉樣蛋白的二聚體是最主要的毒性蛋白形式,它們抑制了神經(jīng)元的谷氨酸再攝取,導(dǎo)致神經(jīng)元過度活化,時(shí)間一長(zhǎng)導(dǎo)致β淀粉樣蛋白的積累。
或許這可以幫助科學(xué)家在阿茨海默癥前期找到新的治療思路。
Tau蛋白又是怎么回事?
Tau蛋白具有高度的可溶性,存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)和外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)的神經(jīng)元、少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞中。
Tau蛋白的結(jié)合伴侶范圍廣泛,意味著其具有多種功能,包括參與出生后大腦成熟、信號(hào)級(jí)聯(lián)以及成人神經(jīng)發(fā)生。
多年以前研究者就發(fā)現(xiàn)在阿茨海默癥患者的腦脊液中存在著高水平的Tau蛋白。
Tau蛋白通常只存在于細(xì)胞內(nèi)部,因此在細(xì)胞外液中發(fā)現(xiàn)這一蛋白是個(gè)令人驚異的發(fā)現(xiàn)。
美國(guó)圣路易斯的華盛頓大學(xué)(WashingtonUniversity)的RandallBateman教授和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),阿茨海默癥患者大腦中的Tau蛋白纏結(jié),通常在β-淀粉樣蛋白沉積出現(xiàn)多年后才出現(xiàn)。
對(duì)24名非常輕度阿茨海默癥患者和年齡相仿的健康志愿者的Tau蛋白和β-淀粉樣蛋白的研究表明,β-淀粉樣蛋白沉積與Tau蛋白的生成速度有關(guān)。
不管一個(gè)人有沒有阿茨海默癥癥狀,如果大腦中有β-淀粉樣蛋白沉積,那么他的可溶性Tau蛋白的生成速度會(huì)升高,這都增加了Tau蛋白含量和纏結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。
一直以來,Tau蛋白都被認(rèn)為維持微管穩(wěn)定的作用。在2018年,德雷塞爾大學(xué)的QiangLiang教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),Tau蛋白在細(xì)胞內(nèi)起到的作用是為了保證微管蛋白的“不穩(wěn)定”,或許能夠通過治療微管的方法,恢復(fù)受損的神經(jīng)元。
阿爾茨海默癥的影響因素
阿茨海默癥具有性別選擇性,女性患病率更高一些。
美國(guó)范德比大學(xué)的研究員SepidehShokouhi團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)患輕度知能障礙時(shí),男女Tau蛋白纏結(jié)方法截然不同?;蛟S是因?yàn)閮尚阅X結(jié)構(gòu)與功能連接性差異大,而女性患阿茲海默的機(jī)率更高。
邁阿密大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出與阿茲海默癥有關(guān)的11種性別特別基因,這些基因會(huì)在人體產(chǎn)生不同程度的風(fēng)險(xiǎn)或是反抗。
其中,基因體流行病學(xué)家BrainKunkle表示,MCOLN3和CHMP2B可調(diào)節(jié)內(nèi)吞作用,進(jìn)一步減少腦海中的病變Tau蛋白與淀粉斑塊堆積,降低患阿茲海默風(fēng)險(xiǎn);CD1E和PTPRC則是免疫反應(yīng)基因,受刺激后會(huì)產(chǎn)生一系列反應(yīng)以排除抗原性異物。
不管是男性還是女性,在65歲以上的人群中,發(fā)病率是5%,每增加10歲,發(fā)病率增加5%。也就是說,壽命長(zhǎng)的老年人發(fā)病率越高。
老年癡呆癥其實(shí)是一種疾病
很多人都誤以為老年癡呆癥是自然衰老,其實(shí)是一種疾病,他們?cè)谏r(shí)需要更加細(xì)心地照顧和呵護(hù)。
或許患病老人已經(jīng)記不清人或者事,但是他們與子女之間是親情的牽掛和血緣的羈絆。
目前關(guān)于阿茨海默癥的特效藥或者有效緩解病癥的藥物幾乎沒有,而且隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)與該病癥有關(guān)的可能因素越來越多。
當(dāng)然,好處是給研究者提供了更多的思路。希望通過科學(xué)家的努力能夠更快找到有效的治療方法,也希望年輕人尊老敬老,祝愿老人能夠安度晚年。