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InVisor科研新闻 | 成了!阿尔兹海默症罪魁祸首可能是它!

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“即使有一天你的记忆消失,忘了我,我还是会这样牵着你的手慢慢走。”

呜呜呜,芳老师眼睛进沙子了……

每次回顾《恋恋笔记本》这部电影,都不由得羡慕这样弥足珍贵的爱情,也时不时抱有自己年老患阿尔兹海默症的担忧!阿尔兹海默症(Alzheimer’s Disease)是一种常见的神经退行性疾病,是导致认知衰退的最重要的原因之一。同学们可以留意着点,看看阿尔兹海默症的十大症状自己中几个了:

  1. 记忆力减退;
  2. 执行能力下降;
  3. 熟悉的事物变得陌生;
  4. 对时间和地点感到困惑;
  5. 视觉或空间概念出现障碍;
  6. 说话或书写出现困难;
  7. 无法物归原处,找不到收纳物品;
  8. 判断力变差;
  9. 排斥社交活动、自我隔绝;
  10. 个性或情绪的变化。

芳老师数了数,3-4个是有的,估计是莫得救了…

可恶,究竟咱们的大脑出了什么问题,才会导致阿尔兹海默症这样可怕的病呢?

近年来,不断有研究证明,神经胶质细胞在阿尔兹海默症的发生和发展中起着不可或缺的作用。然而,由于疾病的多变性,神经胶质细胞的功能始终无法得到完善的研究。因为…神经胶质细胞分寡突胶质细胞、星型胶质细胞、室管膜细胞和小胶质细胞,这还只是在中枢神经当中;在周围神经系统中,神经胶质细胞又包括了施旺细胞和卫星细胞。没有仔仔细细地找到病变究竟发生在哪种或者是哪几种细胞上,怎么可能更深入地了解到阿尔兹海默症呢?

嘿,2020年4月27日,来自以色列耶律撒冷希伯来大学、哈佛大学和麻省理工学院医学中心的研究人员针对这一问题,在《自然神经科学》(IF:21.126)杂志上在线发表了名为《疾病关联的星形胶质细胞在阿尔兹海默症与衰老中的功能》(Disease-associated astrocytes in Alzheimer’s disease and aging)的简讯。 在这一简讯中,患有阿尔兹海默症的小鼠模型被用来研究一个与疾病相关联的星形胶质细胞种群在阿尔兹海默症发病过程中的作用。这些星形胶质细胞是在发病早期出现的,随着疾病的发展,数量不断增加。除了在阿尔兹海默症小鼠模型中出现,这些星形胶质细胞,同样存在于衰老的人脑中,印证了它们与遗传因素和年龄之间的关系[1]。

研究人员运用单核RNA测序技术(single nucleus RNA-seq, sNuc-seq),将单细胞RNA测序技术改进后应用于单个神经元细胞的测序[2],鉴定了阿尔兹海默症发病过程中,多种多样的细胞所处的不同状态。

首先,研究人员对比了不同种类的细胞(图1左),在患有阿尔兹海默症的小鼠(Alzheimer’s Disease,AD)体内的所有细胞中所占的百分比,与该类细胞在野生小鼠(wild-type, WT)体内所有细胞中所占的百分比的对数比(图1中)。

图1 不同种类的细胞在患阿尔兹海默症的小鼠(AD)和野生小鼠(WT)之间的分布差异。左:不同的细胞种类;中:不同种类细胞在两类小鼠体内细胞中所占百分比的对数比;右:两类小鼠体内,不同种类细胞在单核RNA测序中被检测到的频率。

对数比为1,说明该类细胞,在阿尔兹海默症小鼠体内的所有细胞中占的百分比,是其在野生小鼠体内的所有细胞中所占的百分比的十倍;对数比为-1,则说明该类细胞,在野生小鼠体内所有细胞中所占的百分比,是其在阿尔兹海默症小鼠体内所有细胞中所占的百分比的十倍。由测序分析结果可见,两类不同的星形胶质细胞(Astrocyte.1和Astrocyte.2),一个在阿尔兹海默症小鼠体内分布更多(Astrocyte.1),一个则在野生小鼠体内分布更多(Astrocyte.2);不同种类的细胞,在测序分析结果中被检测到的频率的差异(图1右),也反映了这一点。根据这一结果,研究人员对第一类星形胶质细胞(Astrocyte.1,A1)进行了更深入的研究。

根据以往的文献,研究人员将所有的星形胶质细胞按功能分为六个细胞簇(cluster),分别编号为1-6(在图1中,不同种类的细胞也被列为若干个细胞簇,与这里的细胞簇不是同一概念)。 4号细胞簇是与疾病相关的星形胶质细胞(Disease-associated astrocytes, DAA),在阿尔兹海默症小鼠中的分布频率,明显高于其他种类的星形胶质细胞(图2左)。以往的研究结果[3]也表明,A1以4号细胞簇为主,其次是6号细胞簇(图2右)。

图2 不同功能的星形胶质细胞簇在阿尔兹海默症小鼠体内的分布频率。左:所有活跃的星形胶质细胞中,不同功能的细胞簇的频率。右:第一类星形胶质细胞中,不同功能的细胞簇的分布频率。

研究人员还对其中三个细胞簇中各类基因的功能进行了分析。结果表明,与疾病相关的4号细胞簇(DAA)中的基因,主要参与了衰老和炎症反应(图3)。

图3 不同功能的星形胶质细胞中基因的具体功能。左:3、4、6号细胞簇中的基因,在不同的生物化学、细胞生物学过程和疾病反应中的表达量差异。右上:3、4、6号细胞簇中相同和不同的差异表达基因的数量。

此外,4号细胞簇不仅在阿尔兹海默症小鼠中分布频率偏高,在高人脑内的分布频率也偏高(图4)。

这些实验数据共同揭示了一个道理:神经胶质细胞中参与疾病反应的星形胶质细胞,与阿尔兹海默症的发生和人体的衰老过程密切相关。InVisor学术科研的同学们看到这个结论是否眼前一亮,给予你研究阿尔兹海默症更多的方向呢?说不定“搏一搏,单车变摩托”!


最后,希望各位同学可以赞同,点赞,收藏和评论哦~感谢感谢感谢??????

如果你对于有学术科研有任何想法的话,非常欢迎来狂撩芳老师哟~(一般人不会告诉他的客服微信:invisor003,备注“学术科研”齁 )❤️❤️


参考资料:

[1] Habib et al, Disease-associated astrocytes in Alzheimer’s disease and aging, Nature Neuroscience, 2020

[2] Grindberg et al, RNA-sequencing from single nuclei, Proc Nat Acad Sci, 2013

[3] Liddelow et al, Neurotoxic reactive astrocytes are induced by activated microglia, Nature, 2017

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