部分摘录
引言:重新思考少突胶质细胞在AD发病机制中的作用
阿尔茨海默病(AD)是最常见的神经退行性疾病,也是全球痴呆症的主要原因,约占痴呆症病例的60-70%(Leng和Edison,2020年)。除了进行性的记忆衰退外,AD患者还常表现出语言障碍、运动功能障碍、视空间缺陷和情绪不稳定(Graff-Radford等人,2021年)。根据阿尔茨海默病国际组织的数据,预计全球AD病例数将在未来增加两倍。
少突胶质细胞生物学
少突胶质细胞(OLs)和少突胶质细胞前体细胞(OPCs)对中枢神经系统(CNS)至关重要。它们最著名的作用是生成髓鞘,这是一种富含脂质的膜,可以包裹轴突并实现跳跃式传导。这种富含脂质的膜大约由80%的脂质和20%的蛋白质组成(Simons和Nave,2016年)。髓鞘介导的跳跃式传导显著加速了神经冲动的传播,并减少了能量消耗。
空间表观遗传学揭示区域特异性脆弱性
在AD复杂的病理过程中,OLs越来越被认为是积极的参与者,而不仅仅是被动的旁观者。重要的是,OLs对AD病理的反应并不均匀;相反,它们在大脑不同区域表现出明显的空间特异性。这种空间异质性体现在多个层面上,包括分子表型、功能状态和脆弱性特征。例如,对AD患者前额叶皮层(PFC)的scRNA-seq分析显示……
少突胶质细胞中的代谢回路崩溃
近年来,OLs的代谢失衡越来越被认为是AD发病和进展的核心决定因素。OLs的成熟是一个能量需求很高的过程,严重依赖于线粒体ATP的产生(Gil和Gama,2023年)。增强三羧酸(TCA)循环活性可以促进OPCs分化为前OLs,而TCA循环的抑制则会阻碍其成熟(Sajad等人,2024年)。与髓鞘压缩同时发生的是线粒体的……
表观遗传-代谢恶性循环
在AD的病理环境中,OLs的代谢紊乱可以引发表观遗传异常。许多代谢中间体作为表观遗传反应不可或缺的底物或辅因子,从而将细胞生物能量学与染色质和转录控制联系起来。组蛋白乙酰化对乙酰辅酶A(acetyl-CoA)的可用性特别敏感(Shi和Tu,2015年)。作为必需的乙酰基供体,乙酰辅酶A主要通过糖酵解和脂肪酸途径产生。
针对少突胶质细胞的治疗策略
目前,还没有任何干预措施能够完全治愈或预防AD。治疗和预防AD的主要方法是通过非药物疗法和药物治疗相结合来有效缓解患者的症状。
针对OLs已成为AD的一个潜在重要治疗方向。一些研究者提出,人脑广泛的髓鞘生成能力可能导致其对年龄相关因素的脆弱性。
当前的限制和争议
越来越多的证据表明,OLs和OPCs在AD病理生理学中起着关键作用。OLs的功能障碍会损害髓鞘完整性,削弱轴突的代谢支持,加剧神经炎症,从而加速神经退行性变。然而,将这些机制见解转化为可靠的诊断和有效的治疗方法仍然具有挑战性,因为多个限制因素紧密相关。有三个问题尤为紧迫:(1)啮齿动物的研究结果如何……
结论
以OLs为中心的假说为AD发病机制提供了有意义的扩展,并具有重要的治疗意义。现有证据支持OLs在AD中发挥依赖于特定环境的作用,它们既是脆弱的靶点,也可能通过髓鞘维持受损、轴突代谢支持丧失、炎症重编程以及对淀粉样蛋白生物学的贡献来放大病理过程。此外,方法学限制、因果方向的不确定性以及……
缩写
- AD
- 阿尔茨海默病
- Aβ
- β-淀粉样蛋白
- Aβ40
- β-淀粉样蛋白40
- Aβ42
- β-淀粉样蛋白42
- ApoE - ε4
- 载脂蛋白E ε4等位基因
- APP
- 淀粉样前体蛋白
- ATN
- 淀粉样蛋白-tau-神经退行性变框架
- BBB
- 血脑屏障
- BACE1
- β位点APP切割酶1
- BDNF脑源性神经营养因子
- BHBβ-羟基丁酸
- Cdk5
- 周期依赖性激酶5
- CNS
- 中枢神经系统
- CNP1
- 2',3'-环核苷酸3'磷酸二酯酶1
- CNTF睫状神经营养因子
- DAO
- 疾病相关少突胶质细胞
- DEG差异表达基因
- DNMT
- DNA