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脊髓液中 Tau 蛋白的新形式顯示阿茲海默症的階段

脊髓液中 Tau 蛋白的新形式顯示阿茲海默症的階段
  • 研究人員發現了一種新型 tau 蛋白,當它在大腦中積聚並纏結時,它表明阿茲海默症 (AD)。

  • Tau 蛋白纏結在神經元中擴散後不久,人們就開始表現出混亂和記憶喪失。 

  • 這種形式的 tau 蛋白稱為微管結合區 tau 蛋白 (MTBR),存在於大腦和脊髓周圍的液體中。 

  • MTBR 水準與 AD 的進展和階段相關; 研究人員認為,MTBR tau 蛋白質水平可以更早診斷出 AD 患者。 

本文刊登於聖路易華盛頓大學醫學院新聞: 

華盛頓大學學院研究人員的一項研究表明,在大腦和脊髓周圍的液體中發現了一種新型阿茲海默症蛋白,可以指示一個人處於疾病的哪個階段,並追蹤大腦中tau 蛋白的纏結。聖路易斯醫學博士。 Tau蛋白纏結被認為對神經元有毒,它們在大腦中的傳播預示著腦組織的死亡和認知能力的下降。 當阿茲海默症的早期無症狀階段發展到有症狀階段時,就會出現纏結。

腦脊髓液中所謂的微管結合區 tau (MTBR tau) 的發現可能會帶來一種在阿茲海默症早期階段、在患者出現症狀之前或症狀仍然輕微且容易誤診時診斷患者的方法。 它還可以透過提供一種相對簡單的方法來衡量實驗性治療是否減緩或阻止有毒纏結的傳播,從而加速尋找治療這種毀滅性疾病的方法。

該研究於 12 月 7 日發表在期刊上 .

「這種MTBR tau 液體生物標記可測量構成纏結的tau 蛋白,並可以透過​​指示阿茲海默症患者大腦中tau 病理的程度來確認阿茲海默症的階段,」資深作者、查爾斯· F·甘迺迪醫學院的Randall J. Bateman 醫學博士說。和喬安妮·奈特神經病學傑出教授。 貝特曼在華盛頓大學醫學院治療阿茲海默症患者。

「如果我們能將這一點應用到臨床中,我們就能知道一個人的症狀是否是由阿茲海默症中的tau 蛋白病理學引起的,以及它們在病程中所處的位置,而無需進行腦部掃描。作為一名醫生,這些信息對於為患者護理提供信息以及在未來指導治療決策方面具有無價的價值。”

當一種稱為澱粉樣蛋白的大腦蛋白質開始在大腦中形成斑塊時,阿茲海默症就開始了。 在這個可以持續二十年或更長時間的澱粉樣蛋白階段,人們沒有表現出認知能力下降的跡象。 然而,tau蛋白纏結開始在神經元中擴散後不久,人們就開始表現出混亂和記憶喪失,腦部掃描顯示腦組織日益萎縮。

Tau 蛋白纏結可以透過正子斷層掃描 (PET) 腦部掃描來檢測,但腦部掃描既耗時又昂貴,而且並非隨處可見。 Bateman 及其同事正在開發基於澱粉樣蛋白或不同形式 tau 蛋白的阿茲海默症診斷性血液測試,但這兩種測試都無法確定疾病各個階段的 tau 蛋白纏結的數量。

MTBR tau 是 tau 蛋白的不溶性片段,也是 tau 纏結的主要成分。 貝特曼和第一作者、貝特曼實驗室的客座科學家Kanta Horie 博士意識到,特定的MTBR tau 蛋白物種在阿茲海默症患者的大腦中富集,並且測量沐浴大腦的腦脊髓液中該物種的水平可能是有幫助的。一種衡量有毒纏結在大腦中傳播範圍的方法。 先前的研究人員使用 tau 蛋白抗體未能檢測到腦脊髓液中的 MTBR tau 蛋白。 但 Horie 和同事開發了一種新方法,使用化學物質從溶液中純化 tau,然後進行質譜分析。

Horie、Bateman 及其同事利用這項技術分析了 100 名 70 多歲的人的腦脊髓液。 三十人沒有認知障礙,也沒有阿茲海默症的跡象; 58 人患有澱粉樣斑塊,但沒有認知症狀,或患有輕度或中度阿茲海默症; 12 人患有其他疾病引起的認知障礙。 研究人員發現,阿茲海默症患者的腦脊髓液中一種特定形式——MTBR tau 243——的水平升高,且認知障礙和失智症程度越高,這種水平就越升高。

研究人員透過在 2 到 9 年內追蹤原始小組的 28 名成員來驗證他們的結果。 研究開始時,一半的參與者患有某種程度的阿茲海默症。 隨著時間的推移,阿茲海默症組的 MTBR tau 243 水平顯著升高,認知功能測試分數也隨之惡化。

測量活體腦中 tau 蛋白的黃金標準是 tau-PET 腦部掃描。 腦部掃描中可見的 tau 蛋白含量與認知障礙有關。 為了了解他們的技術如何符合黃金標準,研究人員將35 名患者(其中20 名患有阿茲海默症,15 名未患有阿茲海默症)的腦部掃描中可見的tau 蛋白含量與腦脊髓液中MTBR tau 243 的水平進行了比較。 MTBR tau 243 水平與腦部掃描中識別出的 tau 蛋白數量高度相關,這表明​​他們的技術準確地測量了大腦中累積的 tau 蛋白數量,從而確定了損傷程度。

「目前還沒有生物標記物可以直接反映腦脊髓液或血液中的腦 tau 病理學,」Horie 說。 「我們在這裡發現了一種新形式的tau,即MTBR tau 243,隨著tau 病理學的進展而不斷增加。這不僅可以成為我們診斷阿茲海默症的一種方法,還可以告訴人們處於疾病的哪個階段。我們還在大腦神經元之間的空間中發現了一些特定的MTBR tau 物種,這表明它們可能參與了tau 纏結從一個神經元傳播到另一個神經元的過程。這一發現為基於MTBR tau 的新型阿茲海默症治療方法開闢了新的窗口。阻止纏結的蔓延。”

這項研究發表於 2020 年 12 月。 



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