心脏淀粉样蛋白可能先于阿尔茨海默症状出现;大脑研究绘制疾病驱动因素

一项临床研究探讨超声心动图能否检测心脏淀粉样蛋白作为阿尔茨海默症的早期标志,同时实验室研究绘制了大脑中双相基因表达级联,识别出新的治疗靶点。

两项新研究为阿尔茨海默症提供了互补的见解:一项研究揭示心脏中的淀粉样蛋白沉积可能实现更早的诊断,另一项研究则绘制了大脑中的双相分子级联反应,精准定位了潜在的治疗靶点。

南卡罗来纳医科大学 del Monte 实验室的研究人员此前发现,阿尔茨海默症大脑病理学中典型的斑块和缠结也出现在患有心肌病和心力衰竭患者的心脏中。基于此,一项新研究旨在寻找生物标志物,以更早地检测大脑和心脏疾病。该研究招募了三组人群:射血分数保留的心力衰竭患者、阿尔茨海默症患者以及健康对照者。参与者提供血液和尿液样本,并接受体检、认知测试、心电图和超声心动图检查。这项由匿名捐赠支持的研究,将比较超声心动图与PET成像在诊断心脏(以及潜在大脑)淀粉样蛋白方面的效果。

“我们可以通过超声心动图提前诊断阿尔茨海默症,”del Monte 表示。小鼠模型表明,淀粉样蛋白积累可能先于大脑出现在心脏中,这为在认知症状出现前预测阿尔茨海默症提供了可能。该研究包括两次初诊,以及四年和八年的随访。

此外,del Monte 的团队正在开发实验性抗体来清除心力衰竭患者的斑块;一种已获专利的抗体在实验室测试中减少了斑块并改善了心脏功能,但副作用促使团队继续开发其他候选抗体。长期愿景包括建立一个心脑联合诊所,由神经科医生、心脏病专家和其他专科医生协作对患者进行诊疗。

在发表于 Molecular Psychiatry 的一项研究中,贝勒医学院和 Duncan 神经学研究所的研究人员整合了死后人类大脑基因表达数据与果蝇实验,以梳理导致神经退行性变的因果事件。AMP-AD 联盟分析了约2000个脑组织样本,识别出30个阿尔茨海默症相关基因表达网络,尤其是那些涉及免疫和突触功能的网络。

研究人员在果蝇中测试了344个基因。激活免疫反应基因(其在阿尔茨海默症大脑中表达升高)促进了神经退行性变,而沉默突触基因(其在该疾病中表达降低)实际上保护了脑细胞。“我们的结果表明,突触基因的表达降低可能实际上代表了对有害脑细胞过度活跃的补偿性反应,”通讯作者 Joshua Shulman 博士说。

基于这些发现,团队提出一个双相模型:在阿尔茨海默症早期,淀粉样蛋白斑块触发突触基因增加,使脑细胞过度活跃并导致损伤。随后,tau 缠结似乎降低这些相同基因的表达作为保护性反应,但这种补偿不足以阻止认知衰退。这些结果突出了可能作为未来疗法靶点的特定驱动基因和通路。

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References

  1. Researchers uncovered a novel pathway that causes epilepsy | BCM · bcm.edu
  2. Study looks for molecular links between Alzheimers disease of the heart and brain | MUSC · musc.edu
  3. Researchers connect the dots between cause-effect events in Alzheimer's disease | BCM · bcm.edu