海馬體的代謝升高是阿爾茨海默病的早期征兆

來源：作者：人氣：-發表時間：2023-11-02 10:35:00【大中小】

摘要：瑞典卡羅林斯卡醫學院的研究人員近日發現，在阿爾茨海默病的早期階段，大腦海馬體部位的代謝增加。

瑞典卡羅林斯卡醫學院的研究人員近日發現，在阿爾茨海默病的早期階段，大腦海馬體部位的代謝增加。這一研究成果于11月1日發表在《Molecular Psychiatry》雜志上，為疾病的早期干預打開了一扇新的大門。

圖1 腸道細菌產生的短鏈脂肪酸(SCFAs)負責啟動樹突細胞向腸腔延伸

阿爾茨海默病（AD）是最常見的癡呆癥形式，會導致記憶和認知能力衰退。AD患者的大腦特征是蛋白質穩態被破壞，包括在細胞外形成淀粉樣蛋白斑塊，在細胞內形成神經纖維纏結，以及廣泛的神經炎癥。

在這項研究中，研究人員使用了淀粉樣前體蛋白（App）基因敲入小鼠模型，以此來再現與阿爾茨海默病有關的病理特征。他們意外發現，在阿爾茨海默病的早期階段，線粒體的能量代謝成為變化最明顯的通路之一。

在幼齡小鼠代謝增加后，細胞自噬過程受到破壞，導致突觸發生變化。隨著病變的加劇，大腦會轉入代謝低下狀態，突觸前末梢的線粒體豐度降低。晚期小鼠表現出突觸前區域擴大和局部自噬功能受損。

共同通訊作者、卡羅林斯卡醫學院神經生物學系副教授Per Nilsson稱：“阿爾茨海默病在癥狀出現前20年就開始發展，因此盡早發現很重要，尤其是考慮到目前已有緩解病情的藥物。代謝變化可能是一個診斷因素。”

另一名共同通訊作者Maria Ankarcrona教授表示：“有趣的是，在大腦中積累任何特征性的不溶斑塊之前，我們就可以看到代謝的變化。不同的能量平衡與我們在阿爾茨海默病大腦圖像中看到的結果一致，但如今我們已在早期階段檢測到這些變化。”

這項研究是在兩個研究團隊的密切合作下進行的，他們深入分析了小鼠大腦中被稱為海馬體的部分，海馬體是一個在短期記憶中起重要作用的結構，在病理過程的早期受到影響。

研究人員利用RNA測序技術來觀察海馬體細胞中的哪些基因在疾病的不同階段處于活躍狀態。他們發現，疾病早期階段的特征是線粒體代謝的增加。

圖2 轉錄組分析鑒定了Aβ誘導的小鼠App敲除海馬基因和通路的改變

之后，他們使用電子顯微鏡及其他技術研究了大腦神經元之間的突觸變化，發現稱為自噬體的囊泡積聚在突觸中，破壞了對功能蛋白質的獲取。自噬體的功能是分解使用過的蛋白質并代謝其成分。

如今，通過阿爾茨海默病的小鼠模型，研究人員更詳細地研究了線粒體和自噬在疾病進展中的作用。這些數據讓他們對病理變化（包括代謝失調和突觸變化）及其時間順序有了更加全面的了解，從而有望發現治療阿爾茨海默病的新方法。

“這些發現強調了保持線粒體功能和正常蛋白質代謝的重要性，” Nilsson博士說。“展望未來，我們將能夠在小鼠身上進行試驗，看看穩定線粒體和自噬功能的新分子是否能延緩這種疾病。”

參考資料

[1] Mitochondrial hypermetabolism precedes impaired autophagy and synaptic disorganization in App knock-in Alzheimer mouse models


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此文關鍵字：阿爾茨海默病海馬體

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