Cell發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默氏癥治療新靶點(diǎn)
日期:2015-03-04 08:58:08
一項(xiàng)新研究揭示出了多發(fā)性硬化癥(MS)和阿爾茨海默氏癥的一個(gè)潛在治療靶點(diǎn),表明觸動(dòng)腦細(xì)胞表面的一個(gè)蛋白可以幫助減慢這些以及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病的進(jìn)展。
利用小鼠開展研究,來自圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的兩個(gè)研究小組各自將這一蛋白與清除大腦中碎片的能力關(guān)聯(lián)到了一起。作為日常精神活動(dòng)的副產(chǎn)物以及誤導(dǎo)的免疫系統(tǒng)攻擊腦細(xì)胞所生成的結(jié)果,這些廢物不斷地累積。如果有太多的碎片長(zhǎng)時(shí)間存在于大腦中,就可以促成神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
在發(fā)表于2月26日《細(xì)胞》(Cell)雜志上的一項(xiàng)研究中,科學(xué)家們證實(shí)在TREM2蛋白缺陷的小鼠中阿爾茨海默氏癥斑塊的累積速度更快。而在另一項(xiàng)發(fā)表在1月29日《Acta Neuropathologica》雜志上的研究中,研究人員證實(shí)缺失TREM2蛋白的小鼠難以清除大腦中神經(jīng)細(xì)胞保護(hù)層損傷生成的碎片。這一問題被認(rèn)為發(fā)生于多發(fā)性硬化癥以及其他一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病中。
其中一項(xiàng)研究的資深作者、神經(jīng)病學(xué)助理教授Laura Piccio博士說:“我們一直對(duì)找到一些方法來控制自然中發(fā)生的、幫助清潔和修復(fù)大腦的機(jī)制感興趣,這些新研究提供了明確的證據(jù)表明TREM2有可能就是這樣的一個(gè)靶標(biāo)。”
科學(xué)家們正在尋找一些方法來激活這一蛋白以減慢或是阻止神經(jīng)系統(tǒng)疾病造成的損傷。
以往的研究曾將TREM2基因的一些罕見形式與早發(fā)性癡呆,以及阿爾茨海默氏癥、帕金森病以及肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)的風(fēng)險(xiǎn)增高關(guān)聯(lián)到一起。
科學(xué)家們已經(jīng)知道,存在于小膠質(zhì)細(xì)胞上的這一蛋白幫助維持和修復(fù)了中樞神經(jīng)系統(tǒng)。新研究第一次提供了明確的證據(jù)證實(shí),這一蛋白至少在其中一些過程中發(fā)揮了重要的作用。
在阿爾茨海默氏癥中,通常情況下會(huì)被清除出大腦的代謝副產(chǎn)物β-淀粉樣蛋白(amyloid beta)累積形成斑塊。病理學(xué)教授Marco Colonna以及神經(jīng)病學(xué)副教授John Cirrito實(shí)驗(yàn)室的研究人員,用罹患阿爾茨海默氏癥樣疾病的遺傳工程小鼠繁殖出了缺失TREM2基因的小鼠。
第一作者、博士后學(xué)者王亞明(Yaming Wang,音譯)在后代小鼠中監(jiān)測(cè)了隨著它們的衰老淀粉樣蛋白斑的累積情況,發(fā)現(xiàn)缺失這一基因顯著加速了斑塊的累積。
Colonna說:“我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)存在TREM2時(shí),小膠質(zhì)細(xì)胞圍繞著淀粉樣蛋白斑聚集,這大概是因?yàn)檫@些細(xì)胞正在準(zhǔn)備要吸收并分解這些斑塊。當(dāng)缺失TREM2時(shí)則不會(huì)發(fā)生這種聚集。”
在多發(fā)性硬化癥中,被誤導(dǎo)的免疫細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)層損傷髓鞘(myelin)發(fā)動(dòng)了攻擊,在腦組織中留下一些髓鞘碎片。無法即時(shí)地清除這些碎片可以加重疾病引起的損傷,抑制修復(fù)機(jī)制。
在多發(fā)性硬化癥研究中,Piccio和華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院John L. Trotter 多發(fā)性硬化癥中心及Barnes-Jewish醫(yī)院的同事們向缺失TREM2基因的小鼠提供了一種叫做銅宗(cuprizone)的化合物。銅宗以與多發(fā)性硬化癥患者中看到的相似的方式導(dǎo)致了髓鞘喪失。
Piccio說:“當(dāng)我們給予正常小鼠這種化合物時(shí),它們能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)的髓鞘碎片清除出大腦。但當(dāng)我們將銅宗給予沒有這一基因的小鼠,并在4、6和12周后觀察它們的大腦時(shí),我們?nèi)匀豢吹搅耸軗p髓鞘的跡象。”
在接觸銅宗后這些小鼠的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)也更加明顯地受損。這有可能反映了受損髓鞘持續(xù)存在于大腦中增強(qiáng)了對(duì)腦細(xì)胞的損傷。
Colonna和同事們證實(shí),TREM2檢測(cè)了與β-淀粉樣蛋白和受損神經(jīng)元相關(guān)的一些分子。他們認(rèn)為,在碎片清除出大腦之時(shí)這一蛋白幫助阻止了小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生自毀。
他解釋說:“這是在免疫細(xì)胞中非常常見的一種機(jī)制。當(dāng)一種信號(hào)激活免疫細(xì)胞,它們啟動(dòng)對(duì)入侵物的攻擊或是發(fā)揮作用修復(fù)損傷時(shí),它們會(huì)非常迅速地啟動(dòng)能量使用。如果這些細(xì)胞未接收到證實(shí)需要它們服務(wù)的第二信號(hào),這種增高的能量消耗將會(huì)殺死它們。”