貝勒醫學院的研究人員發現了大腦中的一種自然過程，可以消除阿爾茨海默病小鼠模型中存在的澱粉樣斑塊。同時，有助於保持記憶力和思維能力。這個過程依賴於星形膠質細胞。這是一種星形支持細胞，可用於指導去除阿爾茨海默病中常見的有毒斑塊。當研究小組增加 Sox9（一種在衰老過程中影響許多星形膠質細胞功能的蛋白質）的量時，細胞在去除澱粉樣斑塊方面變得更加有效。研究結果報告於 自然神經科學有人建議，增強星形膠質細胞的活性有一天可能有助於減緩與神經退行性疾病相關的認知能力下降。
“星形膠質細胞執行各種功能。對於正常的大腦功能是必需的，這包括促進大腦通訊和記憶存儲。當大腦變老時，“星形膠質細胞表現出深刻的功能變化；第一作者Dong-Ju Choi博士說。他是在貝勒細胞和基因治療中心以及神經外科系進行這項工作的。然而，這些變化在衰老和神經退行性疾病中的作用尚不清楚。 Choi目前是休斯敦德克薩斯大學健康科學中心分子醫學研究所神經免疫學和神經膠質生物學中心的助理教授。
關注 Sox9 作為主要監管者
對於這個項目，研究人員著手了解星形膠質細胞如何隨年齡變化。這些變化與阿爾茨海默病有何關係？他們的興趣集中在 Sox9，這是一種影響星形膠質細胞衰老相關基因網絡的蛋白質。
“我們改變了 Sox9 基因的表達，以評估其在維持衰老大腦和阿爾茨海默病模型中星形膠質細胞功能中的作用，”通訊作者 Benjamin Deneen 博士說。 Russell J. 和 Marian K. Blattner 教授兼博士、神經外科系主任、癌症神經病學中心主任、貝勒 Dan L Duncan 綜合癌症中心成員、德克薩斯兒童醫院 Jan 和 Dan Duncan 神經病學研究所首席研究員。
在有症狀的阿爾茨海默病模型中測試該方法。
“我們實驗設計的關鍵點是，我們一直在研究已經出現認知障礙（例如記憶障礙）和大腦中澱粉樣斑塊的阿爾茨海默病小鼠模型，”Choi 說。 “我們相信這些模型比其他模型更符合我們在許多阿爾茨海默病患者身上看到的情況。這種類型的實驗是在斑塊形成之前進行的。”
在這些模型中，研究人員添加或刪除了 Sox9，然後跟踪每隻小鼠的認知表現六個月。在此期間，這些動物接受了識別熟悉物體和地點的能力測試。行為研究完成後，研究小組檢查了大腦以測量斑塊的形成。
較高的 Sox9 水平可改善牙菌斑清除和記憶力。
結果顯示出明顯的差異：減少 Sox9 會導致更快的牙菌斑積聚。星形膠質細胞結構複雜性降低，斑塊去除減少。 Sox9 培養具有相反的效果。通過增加細胞功能，幫助消除微生物斑塊並維持認知能力，這種保護性益處表明，星形膠質細胞的強烈參與可能有助於延緩與神經退行性疾病相關的認知能力下降。
Deneen 說：“我們發現 Sox9 表達的增加會刺激星形膠質細胞消耗更多的澱粉樣蛋白組織，並像吸塵器一樣將它們從大腦中清除。” “目前大多數治療方法都集中在神經細胞或試圖防止澱粉樣斑塊的形成。這項研究表明，增強星形膠質細胞的自然清潔能力同樣重要。”
潛在的未來和正在進行的研究需求
Choi、Deneen 及其同事指出，需要更多的研究來了解 Sox9 隨著時間的推移在人腦中的行為方式。然而，這些結果表明有可能開發出利用星形膠質細胞的天然清潔能力來對抗神經退行性疾病的治療方法。
貝勒醫學院的 Sanjana Murali、Wookbong Kwon、Junsung Woo、Eun-Ah Christine Song、Yeunjung Ko、Debo Sardar、Brittney Lozzi、Yi-Ting Cheng、Michael R. Williamson、Teng-Wei Huang、Kaitlyn Sanchez 和 Joanna Jankowsky 也對這項工作做出了貢獻。
這項研究得到了美國國立衛生研究院的資助。 （R35-NS132230、R01-AG071687、R01-CA284455、K01-AG083128、R56-MH133822）額外資金來自大衛和尤拉·溫特曼基金會、美國國立衛生研究院尤尼斯·肯尼迪·施賴弗國家兒童健康與人類發展研究所，獎項編號為 P50HD103555 以及休斯頓提供的共享資源衛理公會和貝勒醫學院
