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休斯頓得克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心(UTHealth)的最新研究表明,大腦中缺乏一種能夠隨著年齡增長(zhǎng)而保持組織健康的蛋白質(zhì)與阿爾茨海默病有關(guān)。

《UTHealth》官網(wǎng)1月12日消息

根據(jù)發(fā)表在《分子精神病學(xué)》(Molecular Psychiatry)雜志上的這篇論文,通過(guò)臨床干預(yù),早期發(fā)現(xiàn)白細(xì)胞介素33 (IL-33)的缺乏,可以幫助大腦以一種更健康的方式老化,預(yù)防退行性疾病。

研究于1月12日發(fā)表在《Molecular Psychiatry》(最新影響因子:12．384)雜志上

研究結(jié)果表明,白細(xì)胞介素-33對(duì)清除大腦中的“垃圾”至關(guān)重要,可以使細(xì)胞在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持健康,并有助于隨著時(shí)間的推移將損害降至最低。資深作者Yahuan Lou博士說(shuō),他是UTHealth牙科學(xué)院診斷與生物醫(yī)學(xué)系的教授。通訊作者Jo?oL． de Quevedo博士是UTHealth麥戈文醫(yī)學(xué)院的精神病學(xué)和行為科學(xué)系的教授。

Lou說(shuō):“在大腦中,正常的神經(jīng)元通過(guò)丟棄異常蛋白質(zhì)來(lái)修復(fù)自身,這類(lèi)似于清除垃圾。盡管人類(lèi)的神經(jīng)元從35歲到40歲左右開(kāi)始老化,但即使隨著年齡的增長(zhǎng),繼續(xù)最大限度地減少器官中積累的‘垃圾’或受損的DNA和蛋白質(zhì),可以使神經(jīng)元保持健康和正常功能。”

在中年時(shí)期,大腦中的神經(jīng)元會(huì)加速衰老,從而干擾人體解毒或修復(fù)受損的DNA和蛋白質(zhì)的能力。這被稱(chēng)為氧化損傷。

Lou說(shuō):“沒(méi)有這些抗衰老過(guò)程,人類(lèi)神經(jīng)元在60至65歲時(shí)開(kāi)始死亡或不再正常工作的比率會(huì)高得多。”

在大多數(shù)患有阿爾茨海默病的人中,癥狀首先會(huì)出現(xiàn)在60多歲的年齡,而腦部疾病會(huì)慢慢破壞記憶和思維能力,最終破壞執(zhí)行最簡(jiǎn)單任務(wù)的能力。

根據(jù)疾病控制與預(yù)防中心(Centers for Disease Control and Prevention,CDC)的估計(jì),2018年有570萬(wàn)美國(guó)人患有阿爾茨海默病。這是65歲及65歲以上成年人的第五大死亡原因,也是所有成年人的第六大死亡原因。

研究作者說(shuō),IL-33分子的另一種作用是作為控制劑,并加速大腦中異常蛋白質(zhì)的排出,這增加了先前對(duì)該分子重要性的解釋的研究。

正如Lou所描述的,新發(fā)現(xiàn)的機(jī)制是大腦中稱(chēng)為“類(lèi)淋巴系統(tǒng)”(glymphatic system)的“排污”系統(tǒng),該系統(tǒng)由圍繞靜脈的微小空間組成,這些空間消除了腦碎片。類(lèi)淋巴系統(tǒng)的缺陷,即中樞神經(jīng)系統(tǒng)的廢物清除途徑,將導(dǎo)致與人類(lèi)阿爾茨海默病有關(guān)的異常蛋白質(zhì)的積累。這項(xiàng)研究揭示了一種叫做水通道蛋白4(aquaporin 4)的分子的重要性,水分子是大腦中的水“泵”,驅(qū)使水去除大腦中靠近血管的神經(jīng)元周?chē)�的廢物。但是,一旦敲除IL-33基因,就不再產(chǎn)生這些小的“泵”。

臨床應(yīng)用和后續(xù)工作

Lou說(shuō),當(dāng)這些機(jī)制被破壞時(shí),大腦會(huì)加速衰老,從而導(dǎo)致阿爾茨海默病和死亡。由于此過(guò)程主要是從中年開(kāi)始的,因此他建議從成年到老年之間,是檢查IL-33和其他相關(guān)生物標(biāo)志物(例如血液和尿中的那些)的水平的良好時(shí)機(jī),以早期診斷阿爾茨海默病。一旦大腦處于退化狀態(tài),扭轉(zhuǎn)這種損傷就太晚了。

這些篩查可以成為有或沒(méi)有退行性疾病史的患者的預(yù)防措施。

“對(duì)于未來(lái)的患者,其腦中廢物增加與IL-33水平降低成反比水平,則需要立即進(jìn)行干預(yù)。這可能包括將IL-33注入血腦屏障以增加類(lèi)淋巴系統(tǒng)的循環(huán),同時(shí)測(cè)試大腦中斑塊蛋白的排出是否有效。”

治療的目標(biāo)是在大腦還年輕的時(shí)候保持其健康,以降低大腦退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)并減少大腦的衰老過(guò)程。

Lou說(shuō):“我們還無(wú)法治愈阿爾茨海默病,但是我們可以從一開(kāi)始就阻止這種疾病的進(jìn)展,甚至可以預(yù)防這種疾病。”

參考文獻(xiàn)

Source:The University of Texas Health Science Center at Houston

Researchers discover lack of a protein could be the key to Alzheimer’s disease

Reference:

Wu, J．, Carlock, C．, Shim, J． et al． Requirement of brain interleukin33 for aquaporin4 expression in astrocytes and glymphatic drainage of abnormal tau． Mol Psychiatry (2021)．

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