阿茲海默症是由一種名為 tau 的有毒蛋白質的積累引起的。它會損害並最終殺死腦細胞。這時，這種有害蛋白質就會轉移到大腦的新區域。病情將會進展。這會導致記憶喪失和認知能力下降。
現在研究人員在這個過程中發現了一個意想不到的參與者。在一項老鼠研究中，他們在大腦中發現了一種名為 Arc 的蛋白質，通常可以幫助神經元進行溝通。它似乎也能幫助有毒的 tau 蛋白從患病的腦細胞擴散到健康的細胞。
這些發現指出了一種可能的延緩阿茲海默症的新策略。而不是試圖徹底擺脫道。未來的治療可能首先會阻止健康腦細胞的進入。
「我很高興我們發現了一種阻止阿茲海默症進展的新方法，」猶他健康大學神經生物學教授、該研究的資深作者 Jason Shepherd 博士說。
研究結果發表在期刊上。 細胞。
Arc 如何幫助 Toxic Tau Travel？
為了確定阿茲海默症如何傳播，研究人員比較了有和沒有 Arc 蛋白的小鼠模型。他們的實驗表明，Arc 是神經元之間有毒 Tau 蛋白運輸所必需的。
正常情況下，電弧對大腦功能起著重要作用。這種蛋白質將自己包裹在稱為細胞外囊泡（EV）的微小膜囊泡內，這些囊泡從一個神經元傳輸到另一個神經元，攜帶重要的細胞訊號。
研究人員發現，有毒的灰蜥蜴可以利用這種自然的交流系統。透過緊貼這些小囊內的曲線。因此，Tau 蛋白可以從不健康的神經元轉移到健康的細胞。這可以進一步傳播疾病
灰色會毒害健康的腦細胞。
每個神經細胞都有 tau 蛋白。但在阿茲海默症中，蛋白質會開始聚集成大而黏的團塊。在最終殺死神經細胞之前破壞細胞的內部運輸系統
Mitali Tyagi 博士是聖路易斯華盛頓大學的博士後研究員，也是這項研究的第一作者。他在猶大健康大學 Shepherd 實驗室的神經科學研究生期間進行了這項研究，將這些併發症與「膠水怪物」進行了比較
“它們粘在一起並擾亂神經元內的運輸，”Tyagi 解釋道，“但它們可以分解成更小的膠水怪物。它被稱為灰色種子。它可以轉移到新的神經細胞中，當這種灰色種子與健康的灰色種子接觸時，它可以破壞它們，因此病理學在健康的神經元中再次開始。”
在阿茲海默症小鼠模型中，研究團隊發現腦組織中含有曲率和「黏性」tau 蛋白的細胞外囊泡。這些囊泡可以進入健康細胞並誘導新 Tau 纏結的形成。
當電弧被移除時，影像會發生巨大變化。缺乏這種蛋白質的小鼠的細胞外囊泡中含有極少的 tau 蛋白。而這種疾病無法再有效地傳播到鄰近的腦細胞。
「當我們移除 Arc 時，我們看到 Tau 傳輸大大減少和減少，」Tyagi 說。 “它幾乎消失了。”
電弧既有有害作用，也有有益作用。
儘管阻斷牙弓似乎是一種顯而易見的治療策略，但研究人員發現該蛋白質在疾病的早期階段也發揮著重要的保護作用。
透過幫助神經細胞排出多餘的毒素。電弧似乎可以幫助受損細胞存活更久。在缺乏 Arc Tau 的小鼠中，毒素仍被困在神經細胞內。導致已經患病的細胞死亡得更快。
「當弧消失時，Tau 被困在神經元內部並積累到有毒水平。在弧存在的情況下，Tau 被釋放到細胞外囊泡中。雖然這減少了原始神經細胞內 Tau 的積累，但釋放的 Tau 可以被附近的健康神經元吸收。這促進了病理學的傳播，」Tyagi 說。
這些發現表明，最有效的治療可能無法阻止患病細胞釋放 tau 蛋白。最好阻止那些有毒的細胞外囊泡進入健康的神經元。
具有治療阿茲海默症潛力的新標靶
研究人員也在人類腦組織中發現了同時含有 Arc 和 Tau 的細胞外囊泡。這顯示同樣的機制可能存在於人類身上。然而，他們強調，在潛在的治療方法能夠惠及患者之前，還需要進行更多的研究。
「我們所做的大部分工作都是在老鼠身上進行的，而不是在人類身上，」謝潑德說。 「我們有一些線索表明，在這些老鼠身上發生的事情也可能發生在人類身上。但我們還不知道。而且我們還遠未說我們正在開發出治愈一切的方法。但它可以開闢新的途徑來實現這一目標。”
一種可能性是在含有 tau 蛋白的細胞外囊泡離開患病神經元後進行阻斷。但在到達健康細胞之前，此類方法雖然無法逆轉現有的腦損傷，但可能會減緩或阻止阿茲海默症的進一步蔓延。
「如果我們能夠針對這些電動車，那將是一種非常有用的治療策略，」謝潑德說。 “對於患有阿茲海默症或早發性癡呆症的人來說。如果我們能夠阻止傳播，我們將能夠防止進一步的損害和認知能力下降。”
該研究“Arc 透過細胞外囊泡介導細胞間 tau 轉運”，發表於 細胞。
該研究得到了美國國立衛生研究院的支持。其中包括主任辦公室變革研究獎 (R01 NS115716)、國家神經疾病和中風研究所 (DSPAN F99) 和國家老齡化研究所 (AG073236)、陳-扎克伯格倡議本·巴雷斯早期加速獎、阿茲海默症協會、麥克奈特腦疾病獎、喬恩·亨茨曼總統捐贈基金、馬克普朗克學會。 26229、PRIN 2022EMZJL4、雨水基金會、JPB 基金會和治癒阿茲海默症基金會、馬薩諸塞州阿茲海默症研究中心。由國家老化研究所 (P30AG062421) 支持提供了人體樣本。
Shepherd 是 VNV, LLC 的共同創辦人，也是 Aera Therapeutics, Inc. 的股東和顧問，該公司授權包括 Arc 衣殼在內的智慧財產權和專利。
