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阿尔茨海默病的发病假说详解,内容较晦涩,仅供参考

 成靖 2023-01-14 发布于辽宁

原创2023-01-09 15:41·罗夕夕博士

这篇科普内容难度较高,罗夕夕尽量去讲清楚。我们今天聊的是,阿尔茨海默病这个病到底是怎么一回事。其实目前还没有答案,罗夕夕给出的是,截止2023年,科学家们给出最可能的一种答案。

阿尔茨海默病是最常见的痴呆类型,它影响着全世界数千万人。阿尔茨海默病的社会和经济负担很高。目前,淀粉样蛋白假说认为,β-淀粉样蛋白(Aβ)的生成、代谢异常,是阿尔茨海默的主要原因。这个假说占主流的主因,是早发性家族性阿尔茨海默病。只有约1%的阿尔茨海默患者是早发家族型,这种患者往往40-50岁就会发生阿尔茨海默,因此被学者们高度关注,分析他们的基因问题,种种改变会影响β-淀粉样蛋白的代谢,进而顺藤摸瓜提出了淀粉样蛋白假说。

β-淀粉样蛋白(Aβ)的生成、代谢异常,是阿尔茨海默的主要原因

我们再来说一下β-淀粉样蛋白的代谢:堆积的的β-淀粉样蛋白是老年斑块的主要成分,来源于称为淀粉样蛋白前体蛋白(APP)的蛋白水解裂解。这里的APP是一种膜糖蛋白,在一系列生物活动中起重要作用,包括神经元发育、信号传导、细胞内转运和神经元稳态的其他方面。正常的个体,APP有它的重要生理职责,并且会分解代谢出去。现在问题出在,APP水解过程出问题了,造成β-淀粉样蛋白堆积在海马体和新皮层区。

具体来说,人类APP可以通过两种替代途径进行处理,一种会产生β-淀粉样蛋白沉积,而另一种不会。如下图所示,右边的代谢途径,APP首先被α分解酶砍一刀,随后被γ分解酶砍一刀,最终产物代谢出去,不留下不利的产物。然后,图片左边的代谢途径,APP先后被β和γ分解酶砍一刀,最终就形成了β-淀粉样蛋白沉积的“原料”。为什么有的人会发生这种错误?目前认为基因是第一原因。其次可能是衰老过程中的错误,病毒感染,后天的一些刺激因素,譬如吸烟、空气污染、慢性压力……说不清,道不明。

一开始,这些原料是很小的,但是它们会相互黏连,“错误折叠”,变得越来越大,聚集成各种类型的组装体,包括低聚物、原纤维和淀粉样原纤维;特别大的淀粉样纤维是不可溶的,会一直堆在大脑的一些地方,并且进一步组装成淀粉样蛋白斑块。这个过程,有学者形容为,把一根点燃的火柴丢进森林,火会越烧越旺。大大小小不同类型的β-淀粉样蛋白会不同程度对大脑产生负面效应,当然目前科学家在人体上,用PET成像仅仅能看到的是变得特别大的淀粉样斑块。下面这张图,可以看到错误的淀粉样蛋白是如何一点点堆积起来的。

此外,痴呆症的元凶还有另一个帮凶,那就是错误折叠的tau蛋白,它一般出现在一种叫神经纤维缠结的病理物质内;目前假说认为,错误折叠的tau蛋白的出现,前提是在淀粉样蛋白沉积发生到一定阶段(术语:tau蛋白响应Aβ聚集介导的激酶/磷酸酶活性变化而变得过度磷酸化,导致神经原纤维缠结形成);而大脑神经元开始大量死亡,又是在tau蛋白出现之后,具体表现为磁共振看到大脑萎缩。

因此,当前学界提出了阿尔茨海默病的科研框架,即ATN框架。A代表淀粉样蛋白,T代表tau蛋白,N代表神经退行性改变,可以理解为神经元大量死亡。A是前提,T是助推器,N是结果。并且,有A这个前提,不一定会随之发生T事件。

回到医院层面,来医院的患者大多已经发生了N的问题,即大脑萎缩,认知功能严重下降。现在阿尔茨海默的新药,作用于A事件,所以对N已经发生问题的人群是无效的。因此,其理想状态下应该用于A事件发生的个体,T事件才刚刚启动甚至没有启动,N完全还没发生。而A事件的检测目前靠的主要是PET-CT(太贵、辐射),或者是脑脊液腰穿(痛苦),以及未来可能的抽血测试(不准)。

罗夕夕一直说,痴呆症核心工作是早期诊断和早期预防,这里有多层意思。

1,痴呆症有很多类型,虽然60%左右是阿尔茨海默病。但是还有40%左右其他类型,而其他类型有的是可以治愈的,因此,出现认知下降,先来医院检查是对的,万一是40%其他的类型呢?

2,遗憾的是,早期诊断如果发现是阿尔茨海默病,目前没有什么办法,无论是早期,刚刚A事件发生,还是N事件都发生了,国内药物都还没有,除了部分医院的临床试验,但是临床试验有吃安慰剂和实验组的,此外,实验组的药物也没有上市,不一定有用,而且还有很多潜在的副作用。

3,当前,我们能做的是早期预防,就是在中老年开始做一些工作,避免A事件的发生,这可以叫防范于未然,换一个说法是,也是没有办法的办法。因为一旦A事件发生,至少近5-10年,没有特别好的方法应对。

4,为什么说预防能减少一部分A事件发生?举例说明,譬如失眠是阿尔茨海默重要危险因素,因为睡眠的时候一些APP的代谢废物是可以加速排出去的;此外,运动、不饱和脂肪酸饮食等都与脑内代谢废物加速排出有关。目前的数据表明,至少后天可以决定约40%的风险因素

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