不僅神經元會構建β-淀粉樣蛋白（藍色），這種蛋白在阿爾茨海默病中會聚集在一起形成有害的斑塊：大腦中的特殊神經膠質細胞——少突膠質細胞（橙色）——也會產生這樣的沉積物。絕緣神經元的髓鞘被染成白色

一項新研究證明，除了神經元外，大腦中的特殊膠質細胞也會產生 β-淀粉樣蛋白。

馬克斯·普朗克學會

8月9日消息

阿爾茨海默病（出現記憶力減退、思維混亂、言語障礙等癥狀）是導致失智癥的最常見原因，影響著全球約 3,500 萬人，而且這個數字還在不斷增長。

大腦中自然存在的 β-淀粉樣蛋白在阿爾茨海默病中起著核心作用：它在患者體內積聚成不溶性團塊，在大腦神經元之間形成斑塊，從而損傷神經元。

馬克斯·普朗克多學科科學研究所（MPI for Multidisciplinary Sciences）的研究人員現已證明，除了神經元外，大腦中的特殊膠質細胞也會產生 β-淀粉樣蛋白。這項發表在《自然-神經科學》（Nature Neuroscience）雜志上的發現[1]可能為未來的治療開辟新的途徑。

研究于2024年8月5日發表在《Nature Neuroscience》（最新影響因子：21.2）雜志上

阿爾茨海默病目前尚無治愈方法。然而，有一些治療方法可以減少大腦中的淀粉樣斑塊，從而減緩疾病的進展，但無法逆轉或阻止疾病。

“到目前為止，人們一直認為神經元是 β-淀粉樣蛋白的主要產生者，也是新藥的主要靶點，”馬克斯·普朗克多學科科學研究所所長 Klaus-Armin Nave 解釋說。他所在的神經遺傳學系的研究結果現已表明：除了神經元外，被稱為少突膠質細胞（Oligodendrocytes）的特殊膠質細胞在斑塊形成中也起著重要作用。

“少突膠質細胞的任務之一是形成髓鞘（一種絕緣層），并將其包裹在神經纖維周圍，以加快信號傳輸，”該研究的第一作者之一、Nave 團隊的前博士生 Andrew Octavian Sasmita 解釋說。

在之前的一項研究中，哥廷根大學（University of Göttingen，Georgia Augusta）的研究人員已經發現，少突膠質細胞的髓鞘缺陷會加劇阿爾茨海默病。那么，膠質細胞在疾病中的作用是否比以前認為的更大？

“我們現在已經證明，雖然神經元是 β-淀粉樣蛋白的主要產生者，但少突膠質細胞也會產生大量這種蛋白質，并將其納入斑塊中，” Sasmita 說，英國倫敦大學學院（University College London，UCL）的 Marc Aurel Busche 領導的研究小組最近也得出了類似的結論[2]。靶向少突膠質細胞有助于減少 β-淀粉樣蛋白的產生

UCL的研究于2024年7月23日發表在《PLOS Biology》（最新影響因子：7.8）雜志上

預防斑塊形成

神經系統的細胞在一種名為 β-分泌酶1（Beta-Site Amyloid Precursor Protein Cleaving Enzyme 1，BACE1）的酶的幫助下，通過切割一個較大的前體分子來產生 β-淀粉樣蛋白。在實驗中，研究人員特地在小鼠的神經元和少突膠質細胞中敲除了 BACE1 基因。然后，他們使用 3D 光片顯微鏡來研究整個大腦中的斑塊形成情況，從而為所有腦區的淀粉樣斑塊提供了完整的圖像。

少突膠質細胞表現出淀粉樣前體蛋白（APP）的蛋白表達，并且富含APP和BACE1轉錄物

“缺乏 BACE1 的少突膠質細胞形成的斑塊數量減少了約 30%。在神經元中敲除 BACE1 基因后，斑塊形成減少了 95% 以上，” Constanze Depp 說，她是該研究的聯合第一作者，并且也是 Nave 部門的前博士生，“只有當存在一定量的神經元 β-淀粉樣蛋白時，才會形成斑塊沉積。少突膠質細胞隨后會促進這些斑塊的形成。”

這一閾值可能對阿爾茨海默病的治療有用。“如果我們能在達到這一閾值之前成功抑制 BACE1，那么斑塊可能會推遲形成，” Nave 強調說。這有助于在早期階段減緩阿爾茨海默病的進展。

創立于1911年的德國馬克斯·普朗克學會

少突膠質細胞（Oligodendrocytes），是中樞神經系統（central nervous system, CNS）中的一種重要細胞類型，主要負責神經元的髓鞘形成。髓鞘是包裹在神經元軸突外的一層膜狀結構，它對于神經沖動的快速、有效傳導至關重要。

參考文獻

Source：Max Planck Society

Alzheimer's disease: It's not only neurons—glial cells also produce harmful proteins

References：

[1].Sasmita, A.O., Depp, C., Nazarenko, T. et al. Oligodendrocytes produce amyloid-β and contribute to plaque formation alongside neurons in Alzheimer’s disease model mice. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-024-01730-3

[2]. Rajani RM, Ellingford R, Hellmuth M, Harris SS, Taso OS, Graykowski D, et al. (2024) Selective suppression of oligodendrocyte-derived amyloid beta rescues neuronal dysfunction in Alzheimer’s disease. PLoS Biol 22(7): e3002727. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002727

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       原文標題 : 阿爾茨海默病：不僅是神經元，神經膠質細胞也會產生有害蛋白質