阿尔兹海默病(老年性痴呆)无疑是一个比较可怕的疾病,我们对它的病因,发病机制的了解还不是很深入,而且对于治疗这个疾病的手段十分有限。
虽然如此,人类对探索新的疾病的发病机制,治疗方法从未中断,对阿尔兹海默病也是如此。虽然我们对该病知道的有限,但是研究发掘出的新东西却常有出现,每次出现的新的研究结果总让我们感到有些新鲜感及新希望。
本文介绍一个新的发现。当然只是一个发现,至于这个发现能不能导致最后在临床上帮助治疗阿尔兹海默病当然还不是太清楚。
首先要介绍一个名字叫TREM2的基因, 以前已知道这个基因上面有一些特殊的突变会导致三倍地增加患阿尔兹海默病的危险。但大家却不知道怎样去解释这种突变基因与增加阿尔兹海默病危险性之间的关系。
最近在《细胞》杂志上发表的一篇文章似乎解释了这种关联。文章是由位于美国圣路易斯的华盛顿大学医学院的团队进行的。他们(Colonna and Belliveau领导的团队)在小鼠身上发现这个基因的高危险突变会导致清除大脑碎片的细胞的能量缺乏。这些细胞的在能量缺乏的时候,它们就不能保护神经元受那些有害的淀粉样斑块的损伤。
在正常人脑中,每个人大脑都有一些这些淀粉样斑块,但是这些斑块通常会被细胞清除,所以正常情况下那些斑块对脑神经细胞的损害不是太大,当然年龄越大斑块则越多。
这种清除斑块的细胞称为小胶质细胞(microglia),它属于一种免疫细胞。当它们功能正常的时候,通常有足够的能力去清除那些淀粉样斑块。如果这些细胞的功能异常,那么斑块则得不到足够地清除,于是加速神经退化的进程。TREM2基因编码的蛋白质就是小胶质细胞的表面受体,与小胶质细胞对神经退行性变化的反应有关系,即作出增生,存活,集聚及吞噬功能反应有关。
该团队用了去除了TREM2基因的、易形成淀粉样斑快的老鼠,在显微镜下看小胶质细胞,它们发现这些小鼠的小胶质细胞在消化并反复在利用细胞的自身蛋白质(自吞噬,autophagy)。这意味着这些小胶质细胞的能量贮备在降低。团队发现是因为缺乏TREM2 的小胶质细胞丧失了激mTOR的能力及代谢能力。
反过来,理论上说,如果给小胶质细胞增加一些额外能量补充,那些细胞就应该可以恢复清除斑块的功能了。团队于是给缺乏TREM2基因的小鼠喂食一种富含能量的称作环肌酸(Cyclocreatine)的化合物,他们发现小胶质细胞又在斑块周围出现了,并且神经元的损伤显著降低。
除了小鼠外,团队与神经内科Holtzman医生合作,观察了死于阿尔兹海默症并携带有TREM2高危险突变基因的病人的脑部小胶质细胞,同样他们也发现了这种自我消化细胞自身蛋白质的现象。
总之,小胶质细胞功能的完整性对于保护神经元免受淀粉样斑块的损伤十分重要,是球场上防守队员及守门员。小胶质细胞能量危机导致其功能减弱,于是斑块得不到清除,导致神经元受斑快损伤。在对阿尔兹海默病的淀粉样斑块作出清除反应过程中,TERM2的作用就是保证让小胶质细胞有持续的能量合成及生物活成。
那么,未来有无可能通过增强小胶质细胞的功能而防治阿尔兹海默病呢?
ref:
Tyler K. Ulland et al. TREM2 Maintains Microglial Metabolic Fitness in Alzheimer's Disease, Cell (2017). DOI: 10.1016/j.cell.2017.07.023
https://medicalxpress.com/news/2017-08-alzheimer-linked-energy-shortage-brain.html