增強一種蛋白質有助於大腦保護自己免受阿爾茨海默病的侵害

“星形膠質細胞執行對正常大腦功能至關重要的多種任務，包括促進大腦連接和存儲記憶，”第一作者 Dong-Ju Choi 博士說，他在貝勒細胞和基因治療中心以及神經外科系進行了這項工作。 “隨著大腦老化，星形膠質細胞表現出深刻的功能變化；然而，這些變化在衰老和神經退行性變中所起的作用尚不清楚。” Choi 現在是休斯頓德克薩斯大學健康科學中心分子醫學研究所神經免疫學和神經膠質生物學中心的助理教授。

專注於 Sox9 作為主調節器

在這個項目中，研究人員著手了解星形膠質細胞如何隨年齡變化以及這些變化與阿爾茨海默氏病的關係。他們的興趣集中在 Sox9，一種影響與星形膠質細胞衰老相關的廣泛基因網絡的蛋白質。

“我們操縱Sox9基因的表達，以評估其在維持衰老大腦和阿爾茨海默氏病模型中星形膠質細胞功能中的作用，”通訊作者、神經外科主任、癌症神經科學中心主任、貝勒大學丹·L·鄧肯綜合癌症中心成員、貝勒大學簡和丹·鄧肯神經學研究所首席研究員Russell J.和Marianne K. Blattner博士解釋說。德克薩斯兒童醫院。

在阿爾茨海默氏病模型中測試該方法

Choi 說：“我們實驗設計的一個重要點是，我們使用的阿爾茨海默病小鼠模型已經患有認知障礙，例如記憶缺陷，並且大腦中存在澱粉樣蛋白斑塊。” “我們認為，與在斑塊形成之前進行此類實驗的其他模型相比，這些模型與我們在許多患有阿爾茨海默病症狀的患者中看到的情況更相關。”

在這些模型中，研究人員增加或去除 Sox9，然後監測每隻小鼠的認知表現六個月。在此期間，測試了動物識別熟悉物體和位置的能力。完成行為研究後，研究小組掃描大腦以測量斑塊積累。

較高的 Sox9 水平可改善牙菌斑清除和記憶喪失

結果顯示出明顯的差異。減少 Sox9 會導致更快的斑塊積累，降低星形膠質細胞的結構複雜性並減少斑塊清除。升高 Sox9 具有相反的效果，增加細胞活性，支持斑塊去除，並維持認知能力。保護作用表明星形膠質細胞的強烈參與可能有助於減緩與神經退行性疾​​病相關的認知能力下降。

Deneen 說：“我們發現，Sox9 表達的增加會刺激星形膠質細胞吞噬更多的澱粉樣斑塊，像吸塵器一樣將它們從大腦中清除。” “目前大多數治療都集中在神經元或試圖防止澱粉樣斑塊的形成。這項研究表明，增強星形膠質細胞的自然清理能力可能同樣重要。”

未來潛在和正在進行的研究需求

Choi、Dineen 和他們的同事指出，需要更多的研究來了解 Sox9 隨著時間的推移在人腦中的行為方式。然而，這些發現表明有可能開發出利用星形膠質細胞的自然清潔能力來對抗神經退行性疾​​病的治療方法。

貝勒醫學院的 Sanjana Murali、Wokpong Kwon、Johnsonj Wu、Eun Ah Christine Song、Yeonjung Ko、Debo Sardar、Brittney Lozzi、Yi-Ting Cheng、Michael R. Williamson、Ting-Wei Huang、Kaitlyn Sanchez 和 Joanna Jankowski 也對這項工作做出了貢獻。

這項研究得到了美國國立衛生研究院撥款（R35-NS132230、R01-AG071687、R01-CA284455、K01-AG083128、R56-MH133822）的支持。額外的資金來自大衛和尤拉·溫特曼基金會、美國國立衛生研究院尤尼斯·肯尼迪·施賴弗國家兒童健康和人類發展研究所，獎金​​編號為 P50HD103555，以及休斯頓衛理公會和貝勒醫學院提供的聯合資源。