基因之间的串扰促进了阿尔茨海默氏症的脑部炎症
波士顿 - 马萨诸塞州综合医院(MGH)科学家的一项新研究提供了关于如何预防脑组织炎症的线索,这可以促进阿尔茨海默病(AD)。这项研究的在线研究结果现已出现在2019年9月4日出版的“神经元”杂志上,可能有助于开发新的AD治疗方法。
众所周知,患有AD的人的大脑充满了受损神经细胞和其他蛋白质的沉积物,称为淀粉样斑块,以及被称为tau的蛋白质的缠结形成物。“但如果你只是单独使用斑块和缠结,你很可能不会长期患阿尔茨海默病,如果有的话,”神经科学家Rudolph E. Tanzi博士说,他是MGH遗传和衰老研究部主任,神经元研究的资深作者。更确切地说,坦齐解释说,这是炎症发生在斑块和缠结,或神经炎症,这是神经元的主要杀手,导致认知下降。
Tanzi的实验室在2008年发现了AD中第一个与神经炎症相关的基因,称为CD33.CD33携带小胶质细胞上发现的受体的遗传密码,小胶质细胞通常作为大脑的管家之一,清除神经碎片,包括斑块和缠结。2013年,Tanzi及其同事发表了他们的发现,CD33影响小胶质细胞的活性:当基因高度表达时,小胶质细胞从管家转向神经元杀手,引发神经炎症。
与此同时,其他研究人员发现另一种基因TREM2与CD33具有相反的作用:它关闭了小胶质细胞促进神经炎症的能力。换句话说,Tanzi说,CD33是神经炎症的“开启”开关,而TREM2就像一个“关闭”开关。“这个领域的圣杯一直在发现如何关闭小胶质细胞中的神经炎症,”Tanzi说。
在他们最近的调查中,Tanzi,神经科学家Ana Griciuc博士和他们的同事开始探索CD33和TREM2如何相互作用,以及“串扰”在神经炎症和AD起源中可能起什么作用。为此,他们提出了一个问题:当这些至关重要的基因被沉默时会发生什么 - 单独和同时?
为了找到答案,Tanzi和他的团队研究了专门培育的实验室老鼠,这些老鼠的大脑变化和行为与AD一致。该团队首先观察并测试了一种关闭CD33基因的AD小鼠品系。他们发现这些小鼠的大脑中淀粉样蛋白斑块水平降低,并且在学习和记忆测试方面表现优于其他AD小鼠,例如在迷宫中寻找方法。然而,当小鼠同时CD33和TREM2沉默时,大脑和行为的好处消失了 - 这也发生在只有一个TREM2基因被安静时。“这告诉我们TREM2正在CD33下游控制神经炎症,”Tanzi说。小胶质细胞RNA的测序支持了这一理论,
“我们越来越意识到,为了帮助阿尔茨海默病患者,最重要的是要阻止由神经炎症引起的大脑神经细胞死亡,”Tanzi说。“我们现在看到CD33和TREM2基因是实现这一目标的最佳药物靶点。”