一项对84具尸体大脑细胞的研究表明,阿尔茨海默氏症有两个不同的阶段,其中一种神经元特别脆弱。西雅图艾伦脑科学研究所的高级研究员Ed Lein说:“有一个早期阶段,病理学的数量增长非常缓慢,然后是一个更呈指数级的阶段,突然情况变得非常糟糕。”
Lein和一个由近100名其他科学家组成的团队在《自然神经科学》杂志上报道,该研究还发现,有证据表明,在阿尔茨海默氏症的早期阶段,一小部分被称为生长抑素抑制性神经元的神经元开始死亡。“这确实令人惊讶,”Lein说,因为阿尔茨海默氏症研究人员对这些神经元的关注相对较少。研究结果表明,阿尔茨海默氏症的治疗最有可能在疾病早期有所帮助,一种策略可能是保护脆弱的抑制性神经元。
研究结果还表明,科学家们对阿尔茨海默氏症的理解是如何被新的工具和技术所改变的,这些工具和技术可以揭示数百万个脑细胞的详细信息。国家老龄化研究所所长理查德·霍德斯博士说:“他们已经描绘出了几年前没有人能预料到的情况。”该研究所为这项研究提供了关键资金。追踪脑细胞变化
这项研究调查了来自65岁或以上死亡者大脑的340多万个细胞。一些人的大脑健康,而另一些人则处于阿尔茨海默氏症的不同阶段。
该团队专注于一个名为颞中回的区域,该区域与语言、记忆和视觉有关。通过比较阿尔茨海默氏症不同阶段采集的细胞,科学家们能够创建一个时间线,显示该疾病如何改变大脑。“我们测量每个细胞中的所有基因,”Lien说。“这不仅可以让你识别这些细胞,还可以寻找这些细胞因疾病而发生的变化。”其中一些变化证实了早期的研究。例如,大脑中与免疫功能相关的细胞变得更加活跃。
Lein说,人工智能和新的成像和遗传技术使该团队能够寻找以前未被发现的其他变化。Lein说:“我们正在寻找脆弱的细胞群,例如在疾病早期可能特别丢失的特定类型的神经元。”。该团队原本希望发现兴奋性神经元的变化,兴奋性神经元与大脑的远端区域形成连接,并通过鼓励其他神经元放电来充当汽车中的加速器。“但事实证明,最初丢失的细胞实际上是一些抑制性神经元,”Lien说。
抑制性神经元通过与附近的兴奋性神经元形成连接并控制其活动,就像汽车中的刹车一样。在阿尔茨海默氏症早期似乎死亡的特定类型的抑制性神经元会释放一种名为生长抑素的化学信使,众所周知,这种信使在阿尔茨海默氏病患者中会下降。生长抑素神经元有助于控制与记忆和思维有关的大脑网络的活动。这些细胞的任何减少都可能扰乱大脑中抑制性和兴奋性神经元之间的微妙平衡。癫痫和其他一些脑部疾病被认为是不平衡的结果。霍德斯说:
“这些(生长抑素)抑制性神经元的缺失可能会导致一种超兴奋状态,这可能会导致疾病。”。霍德斯说,如果是这样的话,治疗需要在失去太多抑制性神经元之前开始。新的研究表明,这可能是可能的,