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《自然》:局部腦缺氧會(huì)降低免疫系統(tǒng)對(duì)阿爾茨海默病的防御能力

一項(xiàng)發(fā)表在《自然》新子刊上的研究首次證明了局部腦缺氧會(huì)降低免疫系統(tǒng)對(duì)阿爾茨海默病的防御能力。

《EurekAlert》官網(wǎng)5月24日消息

這項(xiàng)由西班牙高等科學(xué)研究理事會(huì)(Consejo Superior de Investigaciones Científicas,CSIC)神經(jīng)元維持機(jī)制組的Alberto Pascual博士和塞維利亞生物醫(yī)學(xué)研究所(Instituto de Biomedicina de Sevilla,IBiS)阿爾茨海默病生理病理組的Javier Vitorica教授(塞維利亞大學(xué)/神經(jīng)退行性疾病生物醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)研究中心)領(lǐng)導(dǎo)的研究近日發(fā)表在《自然-老齡化》(Nature Aging)雜志上。研究首次證明大腦中所謂的斑塊中的低氧水平降低了免疫系統(tǒng)對(duì)疾病的防御能力。

研究于2021年4月15日發(fā)表在《Nature Aging》雜志上

這項(xiàng)研究還表明,腦缺氧會(huì)增強(qiáng)與阿爾茨海默病相關(guān)的疾病的作用,這些疾病的特征是全身氧水平低,如動(dòng)脈粥樣硬化和其他心血管疾病。

大腦中發(fā)生了什么?

阿爾茨海默病患者的一個(gè)特征是大腦中毒性物質(zhì)(即斑塊)的積累。大腦有一個(gè)免疫系統(tǒng),它的主要成分是小膠質(zhì)細(xì)胞,小膠質(zhì)細(xì)胞是在100年前由Ramón y Cajal的一個(gè)弟子Pío del Río Hortega首次描述并命名。在沒(méi)有損傷的情況下,這些細(xì)胞促進(jìn)了神經(jīng)元的功能。作為對(duì)阿爾茨海默病的反應(yīng),小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)周圍的斑塊來(lái)保護(hù)神經(jīng)元,防止它們?cè)诖竽X中擴(kuò)散,減少損傷。

阿爾茨海默病會(huì)因其他疾病而惡化,如心血管疾病,這會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)氧水平下降。這項(xiàng)研究揭示了斑塊周圍的氧水平降低,損害了小膠質(zhì)細(xì)胞的活動(dòng)。當(dāng)這種情況再加上其他系統(tǒng)性疾病導(dǎo)致的大腦供氧減少時(shí),小膠質(zhì)細(xì)胞就無(wú)法提供保護(hù),與疾病相關(guān)的病理就會(huì)增加。

阿爾茨海默病是西班牙和世界各地失智癥的主要原因。在西班牙,隨著人口老齡化,其發(fā)病率急劇上升。不幸的是,這種疾病的起源仍然未知。

該研究中提出的機(jī)制是由HIF1分子的表達(dá)介導(dǎo)的,該分子的發(fā)現(xiàn)者獲得了2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。增加的HIF1水平損害了小膠質(zhì)細(xì)胞的線粒體活性,限制了它們對(duì)疾病的保護(hù)能力。

這項(xiàng)研究為提高小膠質(zhì)細(xì)胞的代謝能力開(kāi)辟了新的研究方向,這將使人們能夠在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)疾病產(chǎn)生持續(xù)的反應(yīng)。這項(xiàng)研究間接地支持了先前強(qiáng)調(diào)保持良好的心血管健康對(duì)健康老齡化的重要性的工作。

參考文獻(xiàn)

Source:University of Seville

Link between local oxygen depletion in the brain and Alzheimer's disease

Reference:

March-Diaz, R., Lara-Ure?a, N., Romero-Molina, C. et al. Hypoxia compromises the mitochondrial metabolism of Alzheimer’s disease microglia via HIF1. Nat Aging 1, 385–399 (2021). 

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