在動物模型中,衰老細胞會導致病理學和機體功能異常,其稀疏地分佈和異質性表型給其在人類組織中的檢測帶來了一定的挑戰。近日,一篇發表在國際雜誌Nature Aging上題為“Profiling senescent cells in human brains reveals neurons with CDKN2D/p19 and tau neuropathology”的研究報告中,來自德克薩斯大學聖安東尼奧分校等機構的科學家們透過研究在人類大腦中識別出了一類罕見的潛在毒性衰老細胞群,其或能作為一種新型靶點來幫助開發新型阿爾茲海默病療法。
功能異常的腦細胞或能作為開發新型阿爾茲海默病療法的潛在靶點。
圖片來源:Wake Forest School of Medicine
衰老細胞是一類老弱病殘的細胞型別,其無法正確地進行自我修復,也並不會在該死亡的時候死亡;相反,其表現出了一定的功能異常,並能釋放特殊物質來殺滅周圍健康的細胞及引發炎症;隨著時間延續,衰老細胞就會在機體的組織中堆積,並導致衰老過程、神經認知能力下降及癌症發生等。2018年研究人員就發現,衰老細胞會在阿爾茲海默病小鼠模型機體中積累,並誘發小鼠發生大腦細胞缺失、炎症和記憶損傷等;當研究人員利用一種療法來清除衰老細胞時就會抑制疾病的進展和細胞死亡。
研究者Orr說道,然而直到現在,我們並不知道衰老細胞在人類大腦中到底會積累到什麼程度,以及其實際上是什麼樣子;這就有點像大海撈針了,只是哦們不確定針到底長什麼樣兒。利用複雜的統計學分析工具,研究人員就能評估大量的資料;他們共從因阿爾茲海默病身故的患者的大腦中分析了數以萬計的細胞,首先研究人員確定了患者的大腦中是否存在衰老細胞,以及衰老細胞的數量到底有多少,其都是什麼型別的細胞等。
研究者發現,大約2%的腦細胞都是衰老細胞,而且他們還識別出了這些細胞型別及其特徵。相關研究結果表明,這些衰老細胞都是神經元細胞,其是大腦中處理資訊的基本單元,也是記憶的主力細胞,同時也是在阿爾茲海默病患者機體中缺失的主要細胞型別。隨後研究人員開始研究確定是否衰老的神經元會產生纏結,即tau蛋白的異常積累,其會在阿爾茲海默病患者的神經元細胞中積累;這些纏結與疾病的嚴重程度有關,這意味著一個人大腦中的纏結越多,其記憶就越差。
圖片來源:https://www.nature.com/articles/s43587-021-00142-3
研究者發現,衰老的神經元不僅攜帶有纏結,而且其還能重疊在一起以至於研究人員很難對其進行有效區分;最後研究者透過分析不同佇列的阿爾茲海默病患者死亡後大腦組織的樣本就驗證了這些發現。Orr說道,目前我們已經在大腦識別出了這些細胞,這或許就為後期開發治療阿爾茲海默病的新型療法提供了一定的思路和方案。目前研究人員正在啟動一項由阿爾茲海默病藥物發現基金會(ADDF)資助的300萬美元的II期臨床試驗,旨在測試清除輕度認知損傷或早期阿爾茲海默病老年患者機體中衰老細胞所產生的影響;研究者表示,這種干預措施包括使用並重新定向一種FDA批准的藥物,其原先設計的目的是與一種黃酮類的化合物來一起清除癌細胞。
研究者Orr博士的創新性研究是針對導致阿爾茲海默病的眾多潛在因素之一的一種讓人非常興奮的手段。目前研究人員正在為進行阿爾茲海默病的衰老療法的研究鋪平道路,並有望開發出新型潛在的療法。綜上,本文研究結果表明,功能異常的大腦細胞或能作為一種潛在的靶點來幫助科學家們開發新型阿爾茲海默病療法。