研究人员发现了可能有助于预防老年痴呆症的信号分子

在人类和老鼠身上进行的一项新研究发现了一种特殊的信号分子，它可以帮助改变炎症和免疫系统，从而预防阿尔茨海默氏症。这项研究由隶属于哈佛大学的马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员领导，发表在《自然》杂志上。

当神经元开始死亡时，与阿尔茨海默病相关的认知能力下降就会出现。“神经元死亡可以由不正确的免疫反应和过度的神经炎症(或大脑炎症)引起该论文的合著者菲利普·斯维斯基解释道，他在MGH系统生物学中心担任首席研究员时进行了这项工作。

“一旦神经元开始大量死亡，被称为小胶质细胞和星形胶质细胞的脑细胞——它们通常是清理碎片的培育细胞——就会被激活，从而引发神经炎症，试图保护大脑。”他们进化的程序是消灭大脑中有过多神经元细胞死亡的区域，因为这可能是由于感染，而感染必须被阻止扩散，”共同高级作者Rudolph Tanzi解释说，他是MGH的McCance大脑健康中心的联合主任。

在阿尔茨海默氏症中，由淀粉样蛋白沉积和tau蛋白缠结引起的神经元细胞死亡激活了这种反应。“随着神经炎症的发生，细胞死亡的数量至少是由斑块和缠结引起的细胞死亡的10倍，”Tanzi说。“事实上，没有神经炎症的诱发，就不会有痴呆的症状。我们从‘弹性的’大脑中了解到这一点，在个体的大脑中有大量的斑块和缠结，但在死亡时没有症状，因为很少或没有神经炎症。”Tanzi提供一个类比,指出β淀粉样蛋白的“匹配”灯缠结的传播“开来”,但这将导致越来越多的“森林火灾”所激活的小胶质细胞和星形胶质细胞在神经炎症有失去足够的神经元受到认知衰退和老年痴呆症。

这项新研究在自然界中发现的一个子集星形胶质细胞实际上试图扑灭了火通过释放一个分子称为interleukin-3 (IL-3),然后将杀手小胶质细胞转化为培育和保护神经元细胞不再消灭,而是关注清理β淀粉样蛋白沉积和τ缠结。

“了解星形胶质细胞通过IL-3与小胶质细胞对话，教育小胶质细胞，帮助它们降低阿尔茨海默氏症的严重程度，这可能具有重要的临床意义，”斯威斯基说。“现在我们可以考虑如何使用IL-3不仅有助于抑制神经炎症执行大部分阿尔茨海默病的神经细胞死亡,也吸引小胶质细胞再次承担清除存款和神经元纤维缠结的有益的任务启动病理学的阿尔茨海默氏症”。

“在大脑中发现IL-3令人惊讶，”第一作者Cameron McAlpine说，他当时是系统生物学中心的讲师。“我们的研究结果表明，星形胶质细胞和小胶质细胞之间通过IL-3进行交流，是通过指导小胶质细胞适应保护功能来抵御阿尔茨海默病的重要机制。随着研究的深入，IL-3信号可能为对抗神经系统疾病提供新的治疗机会。”

Tanzi是MGH神经学副主任和遗传与衰老研究单位的主任。斯维斯基是心血管研究所的主任，也是纽约市西奈山伊坎医学院的医学(心脏病学)、诊断分子和介入放射学教授。麦卡尔平是伊坎医学院的医学(心脏病学)和神经科学助理教授。安娜Griciuc研究合著者包括约瑟夫公园Eunhee Kim Se胡恩崔博士Yoshiko Iwamoto,伴侣g .吻,凯瑟琳·a·克里斯蒂克劳迪奥Vinegoni, Wolfram轮询器,约翰·e·Mindur克里斯托弗·t·陈,避开他,Henrike詹森,杰弗里·唐尼赖萍Wong Sumnima辛格Atsushi Anzai,御马卡尔,Mehdi Jorfi,保罗Fumene Feruglio,Ruslan I. Sadreyev, Ralph Weissleder, Benjamin P. kleinsver和Matthias Nahrendorf。

该研究由治愈阿尔茨海默氏症基金、美国国立卫生研究院、Patricia and Scott Eston MGH研究学者、加拿大卫生研究院班廷奖学金和Kirschstein国家研究服务奖个人博士生前奖学金资助。

文章旨在传播新闻信息，原文请查看https://news.harvard.edu/gazette/story/2021/07/signaling-molecule-may-prevent-alzheimers/