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PNAS & Cell Rep:科学家成功揭示阿尔兹海默病的新型治疗性靶点 有望开发新型靶向性疗法

来源:本站原创 2020-11-07 20:41

2020年11月7日 讯 /生物谷BIOON/ --日前,发表在国际杂志PNASCell Reports上的研究报告中,来自香港科技大学等机构的科学家们通过研究利用一种新开发的方法对患者大脑进行研究识别出了阿尔兹海默病的新型治疗靶点,这种新方法能帮助研究人员测定潜在药物对阿尔兹海默病患者的治疗效应,相关研究或为进行阿尔兹海默病研究及药物开发指明了方向。

尽管近些年来科学家们清楚研究了阿尔兹海默病发病的病理学机制,但目前针对这种疾病依然没有一种有效的治愈手段,其中一个原因就是常规的研究方法限制了科学家们用于识别药物开发分子靶点的能力,分子和病理学途径分析一般会将阿尔兹海默病患者的大脑作为一个单一的单元进行分析,通常也会低估不同脑细胞类型对阿尔兹海默病的作用及其异常表现;尤其是那些并不常见的细胞类型,比如小胶质细胞(大脑中固有的免疫细胞)和神经血管细胞(尤其是内皮细胞),其二者分别在总的大脑细胞群体中占到了不到5%和1%的比例。

图片来源:HKUST

这项研究中,研究人员在用于进行阿尔兹海默病药物开发的内皮细胞和小胶质细胞中识别出多个新型潜在的分子靶点;他们利用先进的单细胞转录组分析方法,分析了已故阿尔兹海默病患者大脑中特定类型细胞的功能,这种技术能帮助分析单一细胞中分子改变的特征,同时还能产生关于阿尔兹海默病患者大脑中细胞类型特异性的转录组改变的全面图谱;在随后的分析中,研究人员识别出了与阿尔兹海默病发病相关的细胞亚型和病理学通路,强调了大脑血管中特殊的内皮细胞亚群;研究者发现,内皮细胞亚群中血管发生水平和免疫系统激活水平的增加与阿尔兹海默病患者的病理学表现直接相关,这或许就揭示了血管异常与阿尔兹海默病发病之间的密切关联,此外研究人员还在阿尔兹海默病患者中识别出了能恢复大脑神经平衡的新型靶点,神经平衡能够帮助维持大脑稳定的内在状态(即便会出现外部改变)。

研究者还利用单细胞转录组学分析研究了细胞因子白介素-33(IL-33)施加有益效应(从而有望作为阿尔兹海默病的干预策略)的机制,IL-33是免疫信号中一种重要的蛋白质;研究者发现,IL-33能通过刺激帮助清理β淀粉样蛋白的小胶质细胞特殊亚群的发育,来减少阿尔兹海默病样的病理学表现。文章中,研究人员首次捕捉到了小胶质细胞转化为消耗β淀粉样蛋白吞噬状态的相关机制或数据,这种特殊的吞噬状态是移除病原体的主要细胞机制。

研究者Ip教授解释道,大脑中复杂且具有异质性的细胞组成往往让很多科学家们难以研究疾病发病的机制,而单细胞技术的研究进展则能够帮助我们识别出特殊的细胞亚群和分子靶点,这对于开发阿尔兹海默病的新型干预手段至关重要。阿尔兹海默病是一种主要的痴呆症形式,其目前在全球影响着超过5000万人的健康,预计到2050年大约会有1.5亿人会受该病影响,阿尔兹海默病的病理学标志物包括胞外β淀粉样蛋白堆积和神经原纤维的缠结,随着时间延续,这些病理学标志的无效清除会导致阿尔兹海默病患者的细胞异常发生,最终就会导致患者记忆缺失、沟通障碍、物理运动能力降低甚至死亡。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Shun-Fat Lau, Han Cao, Amy K. Y. Fu, et al. Single-nucleus transcriptome analysis reveals dysregulation of angiogenic endothelial cells and neuroprotective glia in Alzheimer's disease, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2008762117

Shun-Fat Lau,Congping Chen,Wing-Yu Fu, et al. Transcriptome Reprogramming Drives Functional State Transition and Clearance Activity of Microglia in Alzheimer's Disease, Cell Reports (2020). DOI:10.1016/j.celrep.2020.107530

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