小膠質(zhì)細(xì)胞作為大腦的免疫衛(wèi)士,通常負(fù)責(zé)清除入侵微生物及細(xì)胞碎片,包括與阿爾茨海默病相關(guān)的斑塊。然而,隨著年齡的增長(zhǎng),部分小膠質(zhì)細(xì)胞開(kāi)始失去其保護(hù)功能,轉(zhuǎn)而分泌如白細(xì)胞介素-12(IL-12)等炎癥信使,這可能加速阿爾茨海默病的發(fā)展。由德國(guó)柏林夏洛特醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病理學(xué)系主任Frank Heppner教授和馬克斯-德?tīng)柌紖慰酥行陌亓轴t(yī)療系統(tǒng)生物學(xué)研究所所長(zhǎng)Nikolaus Rajewsky教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),通過(guò)單細(xì)胞分析技術(shù)深入探究了IL-12如何影響大腦,并確定了它在阿爾茨海默病癡呆癥進(jìn)程中的作用。這項(xiàng)研究成果發(fā)表于《Nature Aging》雜志上。
研究表明,IL-12不僅影響少突膠質(zhì)細(xì)胞(負(fù)責(zé)產(chǎn)生神經(jīng)纖維周圍的髓鞘)的功能,還對(duì)認(rèn)知和記憶至關(guān)重要的中間神經(jīng)元造成損害。隨著小膠質(zhì)細(xì)胞釋放更多IL-12,腦細(xì)胞損傷加劇,同時(shí)剩余的小膠質(zhì)細(xì)胞因清理額外細(xì)胞碎片的工作量加大,無(wú)法有效清除阿爾茨海默病斑塊,形成惡性循環(huán)。
研究人員利用先進(jìn)的單細(xì)胞核RNA測(cè)序技術(shù),克服了從老化且病變的大腦組織中分離細(xì)胞的技術(shù)難題,成功重建了細(xì)胞間的通信網(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,通過(guò)阻斷IL-12可以顯著減少小鼠模型中的β淀粉樣蛋白負(fù)荷,并改善髓磷脂結(jié)構(gòu)和神經(jīng)纖維密度。進(jìn)一步的人類尸檢組織分析也支持了這一結(jié)論,即疾病越嚴(yán)重,組織中IL-12水平越高。
鑒于目前已有針對(duì)IL-12的藥物在市場(chǎng)上銷售(http://www.weberwork.com/sell/),研究人員期待這些發(fā)現(xiàn)能促使臨床試驗(yàn)的開(kāi)展,以驗(yàn)證此類藥物是否適用于阿爾茨海默病患者。Heppner教授強(qiáng)調(diào),考慮到阿爾茨海默病病因復(fù)雜,未來(lái)的治療策略可能需要多種治療方法相結(jié)合。此外,研究團(tuán)隊(duì)正在探索一個(gè)新假設(shè):大腦中的微塑料是否可能導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生IL-12?這可能揭示環(huán)境因素與廣泛疾病之間的潛在聯(lián)系。盡管此假設(shè)尚待證實(shí),但它代表了一個(gè)重要且具吸引力的研究方向。