阿爾茨海默氏癥可能是由老化過快的腦細(xì)胞引起的

不同類型的腦細(xì)胞可能以不同的速度老化，這可能有助于解釋阿爾茨海默氏癥疾病。

加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的工程師使用尖端技術(shù)分析了14名年齡在59歲以上的捐贈(zèng)者的死后大腦，其中一些人死于阿爾茨海默病，而另一些人則沒有。

研究小組發(fā)現(xiàn)，來自額葉皮層的腦細(xì)胞具有最多的衰老跡象和阿爾茨海默病，具有共同的特征。他們的DNA（脫氧核糖核酸）與遺傳“翻譯器”RNA（核糖核酸）相互作用的方式不如健康腦細(xì)胞。

這一發(fā)現(xiàn)是使用一種名為MUSIC（單細(xì)胞中的多核酸相互作用圖譜）的工具進(jìn)行的，該工具足夠強(qiáng)大，可以窺視單個(gè)細(xì)胞的染色體內(nèi)部，以查看DNA及其相關(guān)的RNA和蛋白質(zhì)（統(tǒng)稱為染色質(zhì)互動(dòng)。

“該技術(shù)有可能幫助我們揭示阿爾茨海默氏癥病理學(xué)背后的新分子機(jī)制，這可能為更有針對(duì)性的治療干預(yù)和改善患者預(yù)后鋪平道路。說來自加州大學(xué)圣地亞哥分校的生物工程師 Sheng Zhong。

老齡化是已知會(huì)導(dǎo)致變化到動(dòng)物模型的染色質(zhì)，影響個(gè)體的壽命。但是關(guān)于染色質(zhì)和衰老的研究領(lǐng)域仍然是新的，”快速擴(kuò)張".

直到最近，科學(xué)家才能夠創(chuàng)建真實(shí)結(jié)構(gòu)的 3D 圖像人類染色質(zhì)使用超分辨率顯微鏡.它看起來與許多教科書想象的完全不同。

加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）的這項(xiàng)新研究現(xiàn)在對(duì)這種奇怪的結(jié)構(gòu)有了更多的了解。老年人的一些腦細(xì)胞看起來比其他腦細(xì)胞“更老”。擁有更多這些老細(xì)胞的個(gè)體也更有可能死于阿爾茨海默病。

在有變性跡象的細(xì)胞中，染色質(zhì)和RNA之間的“短程”連接較少。這些親密相互作用的侵蝕意味著基因翻譯的接觸減少，可能抑制細(xì)胞的基因表達(dá)。

“這種區(qū)別揭示了細(xì)胞的染色質(zhì)構(gòu)象與其轉(zhuǎn)錄組年齡之間的相關(guān)性，從而將我們從先前將染色質(zhì)結(jié)構(gòu)衰退與衰老相關(guān)的觀察擴(kuò)展到單細(xì)胞水平，”USCD的研究人員結(jié)束.

雖然這項(xiàng)研究規(guī)模很小，但有趣的是注意到一些性別差異。與人類男性大腦相比，女性大腦顯示出更少的“老”神經(jīng)元和更多的“老”支持細(xì)胞，稱為少突膠質(zhì)細(xì)胞.

在對(duì)小鼠的進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中，加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，雌性小鼠的少突膠質(zhì)細(xì)胞比雄性小鼠的少突膠質(zhì)細(xì)胞顯示出與年齡相關(guān)的死亡，這表明這些腦細(xì)胞衰老得更快。神經(jīng)元的情況并非如此。

“健康的少突膠質(zhì)細(xì)胞保護(hù)正常的神經(jīng)元活動(dòng)，神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細(xì)胞之間需要平衡以維持其雙向通信，以確保必要的保護(hù)性，”解釋加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員。

研究小組推測，女性大腦中少突膠質(zhì)細(xì)胞的快速衰老可以解釋為什么女性患晚發(fā)性阿爾茨海默氏癥的可能性是其兩倍。

“如果我們能夠識(shí)別這些衰老細(xì)胞中的失調(diào)基因，并了解它們?cè)诰植咳旧|(zhì)結(jié)構(gòu)中的功能，我們還可以確定新的潛在治療靶點(diǎn)。希望UCSD生物信息學(xué)研究員Xingzhao 溫。

該研究發(fā)表在自然界.

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