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环球快资讯:​建立脑细胞地图,寻找阿尔茨海默病靶点

2022-08-03 09:49:13    来源:商业新知


(资料图片仅供参考)

经过现代医学不断研究,现在我们知晓,诸如阿尔茨海默病这类神经退行性疾病疗效不好的其中一个因素为患者分型不够;同时,还有科学家已经研究了特定类型的细胞或大脑区域在阿尔茨海默病中的作用。但Allen研究所及其合作者有一个更大的抱负——绘制阿尔茨海默病发展过程中细胞和分子变化的全面地图,希望确定未来疗法的新靶点。

这项名为Seattle Alzheimer’s Disease Brain Cell Atlas consortium(SEA-AD)的倡议在阿尔茨海默病协会国际会议上发布了首批发现结果, 显示了阿尔茨海默病中死亡或以其他方式改变的特定类型的神经元和其他脑细胞,使用尖端技术根据其基因的作用对单个细胞进行分类。

为了创建该图谱,由该研究所的Ed Lein博士领导的科学家以及华盛顿大学和Kaiser Permanente华盛顿研究所的合作者分析了来自84个供体120多万个神经元和其他脑细胞。该数据集包括细胞和分子信息,以及淀粉样 β 蛋白和其他与阿尔茨海默病有关的蛋白质显微镜图像。本次研究的捐赠者涵盖了阿尔茨海默病不同阶段的患者,因为该模型建立在研究所先前用于了解健康大脑的 基本细胞构建块基础上,所以数据里 还包括没有神经退行性疾病的人,也可以形成明显对比 。 这个想法是打算从众多样本中查明各种脑细胞类型之间的差异,为靶向治疗提供线索,从而保护脆弱的细胞群。

这次数据发布是众多数据中的第一个 ,科学家们专注于皮层的颞中回区域在病症进展中受到的影响。结果发现,一些在皮层内建立长距离连接的神经元显示出不同的特征,表明神经元可能容易受到阿尔茨海默病的影响或参与其中。同时还注意到小胶质细胞的增加(小胶质细胞是大脑中一种负责清除细胞碎片的免疫细胞)。在阿尔茨海默病的开始阶段,小胶质细胞可以清除大脑中早期的淀粉样β蛋白和tau蛋白聚集体。但该反应作用是一把双刃剑,因其过度反应反而会导致神经炎症并使疾病恶化。

阿尔茨海默病和健康人之间颞中回脑细胞类型数量的变化。(图源:Allen研究所)

在之前的一项研究中,马萨诸塞州总医院的科学家发现,白细胞介素-3(IL-3)可能有助于阻断阿尔茨海默病的神经炎症,因为它促进了小胶质细胞和星形神经胶质细胞(又称为星形胶质细胞)之间的串扰。研究小组显示,IL-3可以重新编程小胶质细胞,以增加免疫细胞清除小鼠蛋白质聚集体的能力。

Allen研究所的SEA-AD计划也一直在使用单细胞RNA测序来表征单个细胞中基因的表达模式,以帮助科学家研究脆弱神经元背后的潜在机制。 几十年来,科学家们认为“ 淀粉样蛋白假说” 是阿尔茨海默病的根本原因,但目前开发的几种分解淀粉样蛋白斑块的药物对疾病进展的影响微乎其微,科学家们揣测或许背后的机理并非如此。

SEA-AD数据集现在向科学界公开提供,为健康大脑和供体大脑之间的单细胞提供基因活性信息,他们希望回到基础,以 确定随着阿尔茨海默病的进展而死亡或变化的单个神经元和其他脑细胞, 从而 最终能找到在疾病仍然具有潜在可逆性时发生的早期因果事件,在疾病早期遏制其发展或恶化。

“因为目前我们还不知道阿尔茨海默病中哪些可能的途径最重要,则需要对脑细胞的相关变化作全面了解,”美国国立卫生研究院国家老龄化研究所所长Richard Hodes博士表示,“这样的进展意味着我们对疾病背后的原因有更多了解,对制定有效预防和治疗疾病的战略也更有希望。”

关键词: 阿尔茨海默病

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