研究人員發(fā)現(xiàn)與阿爾茨海默病相關(guān)的大腦血管變化

一項新研究發(fā)現(xiàn)了血腦屏障功能障礙的獨特分子特征，這可能為診斷和治療這種疾病指明新的途徑。

血腦屏障（Blood–brain barrier，BBB）是一個血管和組織網(wǎng)絡(luò)，滋養(yǎng)和保護大腦免受血液中有害物質(zhì)的影響。但在阿爾茨海默病中，血腦屏障會被破壞?，F(xiàn)在，梅奧診所（Mayo Clinic）的研究人員和合作者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了血腦屏障功能障礙的獨特分子特征，這可能為診斷和治療這種疾病指明新的途徑。

“這些特征具有成為捕捉阿爾茨海默病大腦變化的新型生物標(biāo)志物的高度潛力，” 作者 Nilüfer Ertekin-Taner 博士說，她是梅奧診所神經(jīng)科學(xué)部的主任，也是佛羅里達梅奧診所阿爾茨海默病遺傳學(xué)和內(nèi)表型實驗室的負(fù)責(zé)人。

為了進行這項研究，研究團隊分析了來自梅奧診所腦庫（Mayo Clinic Brain Bank）的人類腦組織，以及合作機構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)集和腦組織樣本。研究隊列包括 12 名阿爾茨海默病患者的腦組織樣本和 12 名未確診阿爾茨海默病的健康患者的腦組織樣本。所有參與者都已將他們的組織捐贈給科學(xué)研究。研究人員表示，通過使用這些和外部數(shù)據(jù)集，研究團隊分析了超過六個腦區(qū)的數(shù)千個細(xì)胞，使這成為迄今為止對阿爾茨海默病中血腦屏障嚴(yán)格的研究之一。

他們專注于腦血管細(xì)胞，腦血管細(xì)胞是大腦中細(xì)胞類型的一小部分，以檢查與阿爾茨海默病相關(guān)的分子變化。特別是，他們觀察了兩種在維持血腦屏障中發(fā)揮重要作用的細(xì)胞類型：周細(xì)胞（即大腦的守門人，維持血管的完整性）及其支持細(xì)胞——星形膠質(zhì)細(xì)胞，以確定它們是否以及如何相互作用。

他們發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默病患者的樣本中，這些細(xì)胞之間的通訊發(fā)生了改變，這種改變由一對名為 VEGFA 和 SMAD3 的分子介導(dǎo)。其中，VEGFA 刺激血管生長，而 SMAD3 在細(xì)胞對外界環(huán)境的反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。通過使用細(xì)胞和斑馬魚模型，研究人員驗證了他們的發(fā)現(xiàn)，即 VEGFA 水平的增加會導(dǎo)致大腦中 SMAD3 水平的降低。

研究團隊使用了阿爾茨海默病患者捐贈者和對照組的血液和皮膚樣本中的干細(xì)胞。他們用 VEGFA 處理這些細(xì)胞，以觀察它如何影響 SMAD3 水平和整體血管健康。VEGFA 處理導(dǎo)致大腦周細(xì)胞中 SMAD3 水平的下降，這表明這些分子之間存在相互作用。

研究人員發(fā)現(xiàn)，血液中 SMAD3 水平較高的捐獻者血管損傷較少，并且與阿爾茨海默病相關(guān)的結(jié)果也更好。研究團隊表示，還需要進行更多研究來確定大腦中 SMAD3 水平如何影響血液中的 SMAD3 水平。

研究人員計劃進一步研究 SMAD3 分子及其在阿爾茨海默病中的血管和神經(jīng)退行性結(jié)果，并尋找其他可能參與維持血腦屏障的分子。