科學家可能終於發現了阿茲海默症是如何透過大腦傳播的

現在，研究人員在這個過程中發現了一個意想不到的參與者。在一項針對小鼠的研究中，他們發現一種名為 Arc 的大腦蛋白通常有助於神經細胞溝通，但似乎也有助於有毒 tau 蛋白從患病腦細胞傳播到健康細胞。

這項發現指出了減緩阿茲海默症的潛在新策略。未來的治療可能不會試圖完全消除 tau 蛋白，而是首先阻止它到達健康的腦細胞。

「我很高興我們找到了一種阻止阿茲海默症進展的新方法，」德州大學健康中心神經科學教授、該研究的資深作者賈森·謝潑德博士說。

結果發表在期刊上 細胞。

射手座如何幫助有毒的鈦星人旅行

為了研究阿茲海默症是如何傳播的，研究人員比較了有和沒有 Arc 蛋白的小鼠模型。他們的實驗表明，Arc 對於有毒蛋白 tau 在神經元之間的轉移是必要的。

正常情況下，射手座在大腦功能中扮演著重要的角色。這種蛋白質將自身包裝成稱為細胞外囊泡（EV）的小膜囊，它從一個神經細胞傳播到另一個攜帶重要細胞訊號的神經細胞。

研究人員發現有毒的 tau 蛋白可以利用這種自然通訊系統。透過將自身附著在這些微小囊泡內的弧上，tau 蛋白可以從不健康的神經細胞移動到健康的神經細胞，在那裡它可以繼續傳播疾病。

Tau 將健康腦細胞轉變為有毒細胞

每個神經細胞都含有 tau 蛋白，但在阿茲海默症中，該蛋白開始聚集成大的黏性纏結，幹擾細胞的內部運輸系統，最終殺死神經細胞。

Mitali Tyagi 博士是聖路易斯華盛頓大學的博士後研究員，也是這項研究的第一作者，她在 UHealth 牧羊人實驗室的神經科學研究生期間進行了這項研究，她將這些纏結比作「膠水怪物」。

「它們黏在一起並阻止神經細胞內的傳輸，」蒂亞吉解釋道。 「但它們可以分解成更小的軟糖怪物，稱為 tau 種子，然後可以被轉運到新的神經細胞中。一旦 tau 種子與健康的 tau 蛋白接觸，它們就能使其變性。因此，病理學在健康的神經細胞中重新開始。”

在阿茲海默症小鼠模型中，研究小組在腦組織中發現了同時含有 Arc 和「黏性」tau 蛋白的細胞外囊泡。這些囊泡能夠進入健康細胞並刺激新 tau 蛋白纏結的形成。

當弧線被移除後，畫面發生了巨大的變化。缺乏這種蛋白質的小鼠的細胞外囊泡含有太少的 tau 蛋白，疾病不再能夠有效地擴散到鄰近的腦細胞。

「當我們移除 Arc 時，我們發現 tau 蛋白的轉運嚴重減少，」Tyagi 說。 “快沒了。”

射手座既有有害的影響，也有有益的影響

儘管阻斷 Arc 似乎是一種顯而易見的治療策略，但研究人員發現該蛋白質在疾病的早期階段也發揮著重要的保護作用。

透過幫助神經細胞排出多餘的有毒 tau 蛋白，Arc 似乎可以讓受損細胞存活更久。在沒有 Arc 的小鼠中，有毒的 tau 蛋白仍被困在神經細胞內，導致這些患病細胞更快死亡。

Tyagi 說：「當 Arc 不存在時，tau 蛋白會被困在神經元內部並積累到有毒水平。當 Arc 存在時，tau 蛋白會被釋放到細胞外囊泡中。雖然這有助於減少原始神經元內 tau 蛋白的積累，但釋放的 tau 蛋白會被鄰近的健康神經元吸收，從而促進疾病的傳播。”

這些結果表明，最有效的治療可能不是阻止患病細胞釋放 tau 蛋白。相反，最好防止這些有毒的細胞外囊泡進入健康的神經元。

阿茲海默症治療的潛在新目標

研究人員也在人類腦組織中發現了同時含有 Arc 和 tau 蛋白的細胞外囊泡，這顯示同樣的機制可能存在於人類身上。然而，他們強調，在任何潛在的治療方法到達患者之前，還需要進行更多的研究。

「我們所做的大部分工作都是在老鼠身上進行的，而不是在人類身上，」謝潑德說。 「我們有一些跡象表明，這些老鼠身上發生的事情也可能發生在人類身上，但我們還不知道這一點。而且我們還遠未說我們正在開發出治愈任何疾病的方法。但這可能會開闢新的途徑來實現這一目標。”

一個有希望的可能性是在含有 tau 蛋白的細胞外囊泡離開患病神經元後、到達健康細胞之前對其進行攔截。雖然這種方法無法逆轉現有的腦損傷，但它可能會減緩或防止阿茲海默症的進一步傳播。

「如果我們能夠專門針對這些電動車，那將是一種非常有用的治療策略，」謝潑德說。 “對於患有早發性阿茲海默症或癡呆症的人來說，如果我們能夠阻止疾病的傳播，我們就可以防止進一步的損害和認知能力下降。”

該研究題為“Arc 透過細胞外囊泡介導細胞間 tau 轉運”，已發表。 細胞。

該研究得到了美國國立衛生研究院的支持，包括主任辦公室轉化研究獎（R01 NS115716）、國家神經疾病和中風研究所（DSPAN F99）、國家老齡化研究所（AG073236）、陳-曼伯格倡議的本·巴雷斯早期加速獎、阿茲海默症協會、麥克奈特腦病獎和總統喬恩·亨茨曼獎。總統捐贈基金、馬克斯普朗克學會、AIRC IG 26229、PRIN 2022EMZJL4、雨水基金會、JPB 基金會和阿茲海默症治療基金。人類樣本由馬薩諸塞州阿茲海默症研究中心在國家老化研究所 (P30AG062421) 的支持下提供。

Shepherd 是 VNV, LLC 的共同創辦人，也是 Aera Therapeutics, Inc. 的股東和顧問，該公司授權涉及 Arc 膠囊的智慧財產權和專利。