科學家提出全新理論:阿爾茨海默病的分子混亂可能源自細胞運輸系統(tǒng)崩潰
近日,美國亞利桑那州立大學生物設計研究所的科學家們提出了一種新的理論,認為阿爾茨海默病的分子混亂可能源自細胞運輸系統(tǒng)的崩潰。這一系統(tǒng)負責在細胞核和細胞質之間運輸重要分子,任何破壞都可能導致基因表達的大規(guī)模紊亂,從而影響大腦的各項功能。阿爾茨海默病的每一種已知的神經病理變化和臨床表現(xiàn),都與這種基因行為的廣泛擾動密切相關。
這項研究已發(fā)表在《Alzheimer’s & Dementia》期刊上,研究認為阿爾茨海默病的變化可能源于細胞核與細胞質之間的運輸系統(tǒng)故障,這一故障導致超過1000個基因的表達受到影響,揭示了阿爾茨海默病的復雜性。
細胞通訊中斷是關鍵因素
研究的核心假設是,細胞內的慢性應激顆??赡茉?a target="_blank" href="http://www.fqxs.cn/tag/%e9%98%bf%e5%b0%94%e8%8c%a8%e6%b5%b7%e9%bb%98%e7%97%85" title="View all posts in 阿爾茨海默病">阿爾茨海默病及其他神經退行性疾病的形成中發(fā)揮關鍵作用。這些應激顆粒由蛋白質和RNA組成,通常在細胞面臨壓力時形成,起到暫時暫停非必需過程的作用。然而,在阿爾茨海默病中,這些應激顆粒異常持續(xù)并變得病理化,進而阻礙了細胞核和細胞質之間的物質流動,就像城市大停電一樣,所有關鍵系統(tǒng)癱瘓。
亞利桑那州立大學生物設計研究所的保羅·科爾曼教授(Paul Coleman)領導的研究團隊認為,這一理論提供了一個有力的框架來全面理解阿爾茨海默病的分子機制??茽柭硎荆骸拔覀冋J為,核與細胞質之間的通訊中斷,導致了基因表達的大規(guī)?;靵y,這為我們理解這種復雜疾病的驅動機制提供了一個合理的框架?!?/p>
基因表達的巨大變化
研究發(fā)現(xiàn),阿爾茨海默病的發(fā)生導致基因表達發(fā)生了巨大變化。這些變化影響了大腦突觸的正常功能,并擾亂了新陳代謝、蛋白質加工和細胞生存等多個重要生物過程。研究人員認為,這些變化可能在疾病的早期就已經出現(xiàn),遠在臨床癥狀出現(xiàn)之前。
目前的研究重點通常集中在阿爾茨海默病的可見癥狀上,例如淀粉樣斑塊(amyloid plaques)和tau蛋白纏結(tau tangles)等病理現(xiàn)象,而這些都可能是由基因表達異常所引起的。
應激顆粒的角色
研究特別強調了慢性應激顆粒在阿爾茨海默病中的關鍵作用。應激顆粒通常是細胞對壓力的自然反應,能夠暫停非必須的細胞功能,幫助細胞在面對壓力時恢復正常。然而,在阿爾茨海默病中,應激顆粒的異常形成和持久存在阻礙了細胞核內外重要分子的流動,反而加劇了病情的發(fā)展。
基因突變、炎癥、農藥暴露、病毒和空氣污染等多種遺傳與環(huán)境因素可能引發(fā)細胞應激反應,從而促使應激顆粒的形成。研究認為,早期介入并針對這些病理性應激顆粒進行干預,或許能顯著延緩或阻止阿爾茨海默病的癥狀出現(xiàn)。
新的治療方向:早期干預
該研究的一個重要發(fā)現(xiàn)是,阿爾茨海默病的早期干預可能通過聚焦于應激顆粒的形成來實現(xiàn)。通過在疾病的初期識別并阻止這些病理性應激顆粒的形成,有可能減緩包括淀粉樣斑塊和tau蛋白纏結在內的癥狀,進而延緩認知功能的衰退。
科爾曼教授補充道:“我們的研究為阿爾茨海默病的起始階段提供了新的視角,隨著技術和研究的不斷進展,關于阿爾茨海默病何時開始和何時進行干預的問題,已成為當前研究的熱點?!?/p>
目前,雖然這一干預策略仍處于研究階段,但其為開發(fā)阿爾茨海默病的早期診斷和治療提供了新的思路,具有重大的社會和醫(yī)療意義。
阿爾茨海默病作為醫(yī)學科學中最具挑戰(zhàn)性的疾病之一,至今尚無根治方法。全球在治療此病方面投入了大量研究資金,但仍未找到有效的治療手段。而本項研究提出的理論和早期干預方向,可能會為未來的治療方案開辟一條全新的道路,帶來希望和突破。
參考文獻:Paul D. Coleman et al, Massive changes in gene expression and their cause(s) can be a unifying principle in the pathobiology of Alzheimer’s disease,?Alzheimer’s & Dementia?(2025).?DOI: 10.1002/alz.14555
編輯:王洪
排版:李麗


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