蔡立慧院士团队发完Cell,再发Nature
来源:iNature 2026-01-30 11:46
研究结果表明磷脂酰胆碱代谢的紊乱与 ABCA7 相关的阿尔茨海默病风险有关,并突出了可能的治疗途径。
脂质转运蛋白 ABCA7 的功能缺失变异体会显著增加患阿尔茨海默病的风险,但其如何影响细胞状态以引发疾病仍不清楚。
2025年9月10日,麻省理工学院蔡立慧(Li-Huei Tsai)团队在Nature 在线发表题为ABCA7 variants impact phosphatidylcholine and mitochondria in neurons的研究论文,该研究通过对人类大脑样本进行单核基因转录组测序分析,发现多种神经细胞类型普遍存在与罕见的 ABCA7 功能缺失变异体相关的基因表达变化。
表达 ABCA7 水平最高的兴奋性神经元出现了脂质代谢、线粒体功能、DNA 修复和突触信号通路的紊乱。携带常见阿尔茨海默病相关变异体 ABCA7 p.Ala1527Gly 的神经元也出现了类似的转录失调,这一变异体通过分子动力学模拟预测会改变 ABCA7 的结构。具有 ABCA7 功能缺失变异体的诱导性多能干细胞(iPS)衍生的神经元重现了这些转录变化,表现出线粒体功能受损、氧化应激增加和磷脂酰胆碱代谢紊乱。
补充 CDP-胆碱可促进磷脂酰胆碱的合成,从而纠正这些异常情况,并使淀粉样β蛋白的分泌以及神经元的过度兴奋性恢复正常——这些都是阿尔茨海默病的关键特征,而这些特征在 ABCA7 功能障碍的情况下会更加严重。
总之,研究结果表明磷脂酰胆碱代谢的紊乱与 ABCA7 相关的阿尔茨海默病风险有关,并突出了可能的治疗途径。
另外,2025年9月4日,麻省理工学院计算与人工智能系 Manolis Kellis 团队与 Picower Institute 的蔡立慧团队的刘尊鹏博士和张珊珊博士等在Cell 在线发表题为Single-cell multiregion epigenomic rewiring in Alzheimer’s disease progression and cognitive resilience的研究论文,该研究从 111 名阿尔茨海默病患者和对照个体的 384 个死后大脑样本中获取了 350 万细胞的单细胞表观基因组和转录组数据,并将其整合在一起。
本研究为阿尔茨海默病的进展和认知恢复提供了关键见解,并提供了一个全面的单细胞多组学图谱,以推进对阿尔茨海默病的理解。

在 APOE4 基因变异之后,由提前终止密码子(PTC)引起的 ABCA7 基因罕见的失活功能(LoF)突变是阿尔茨海默病(AD)的最强遗传风险因素之一,其风险比约为 2。ABCA7 基因中的常见单核苷酸多态性也会适度增加 AD 风险,这表明 ABCA7 功能障碍在更广泛的群体中对疾病风险有显著影响。尽管其意义重大,但 ABCA7 失活变异影响 AD 风险的确切细胞机制仍不明确。
ABCA7 的功能在于将磷脂物质运输穿过细胞膜,从而维持细胞膜的不对称性,并促进大脑内的脂质运输。小鼠模型研究表明,ABCA7 功能障碍会促进淀粉样蛋白沉积,妨碍星形胶质细胞和小胶质细胞对淀粉样蛋白的清除,并增加神经胶质的炎症反应。

基于 ABCA7 基因突变携带者样本的死后前额叶皮质 snRNA-seq 资料集(图源自Nature )
对人类细胞系和组织的最新研究已发现,脂质代谢紊乱可能是将 ABCA7 功能障碍与阿尔茨海默病风险联系起来的潜在机制。然而,尚未对不同人类脑细胞类型中 ABCA7 缺失效应进行系统分析。专门针对患者中已知的 ABCA7 无义突变变体的研究有限,现有的大多数研究主要集中在完全敲除 ABCA7 的情况上。
单核 RNA 测序(snRNA-seq)已成功识别出与其他阿尔茨海默病相关基因(如 APOE 和 TREM2)相关的细胞类型特异性转录变化,并为疾病机制和治疗靶点提供了见解。在此,该研究生成了人类死后前额叶皮质(PFC)中 ABCA7 功能缺失变异体的细胞类型特异性转录组 snRNA-seq 图谱。
利用这一资源,该研究确定了人类大脑中 ABCA7 功能缺失变异体的细胞类型特异性相关特征——特别是在神经元中——并通过实验证实了这些预测结果,实验对象为携带 ABCA7 缺失突变体的人类神经元。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41586-025-09520-y
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