大脑为何能抵抗阿尔茨海默病?科学家发现关键保护机制
时间:2026-07-11 08:26 来源:Netherlands Institute for Neur 作者:泉水 点击:次
阿尔茨海默病(AD)是老年人中最常见的神经退行性疾病,其典型病理特征包括β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块沉积和tau蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结。然而,临床上存在一个令人困惑的现象:部分老年人大脑中已出现显著的AD病理改变,但其认知功能却保持正常,这种现象被称为“认知抵抗”。荷兰神经科学研究所(Netherlands Institute for Neuroscience - KNAW)的研究人员近日在《Science》杂志上发表了一项重要研究,揭示了这一现象背后的分子机制。 REST蛋白:大脑抵抗AD的关键守护者研究团队对来自多个脑库的数百例死后脑组织样本进行了系统分析,包括认知正常且无AD病理的对照组、认知正常但具有AD病理的“抵抗者”组,以及认知受损且具有AD病理的AD患者组。通过转录组学分析,他们发现在抵抗者大脑中,转录因子REST(RE1-silencing transcription factor)的表达水平显著高于AD患者和对照组。REST蛋白是一种重要的基因表达调控因子,在神经发育和突触可塑性中发挥关键作用。进一步的染色质免疫共沉淀测序(ChIP-seq)实验表明,REST在抵抗者大脑中结合了更多与神经保护相关的基因启动子区域,包括那些参与抗氧化应激、DNA修复和线粒体功能的基因。同时,REST还抑制了与神经退行性变和炎症相关的基因表达,如补体系统和细胞周期相关基因。 小胶质细胞的保护性重编程除了神经元内在机制,研究还发现抵抗者大脑中的小胶质细胞处于一种独特的保护性状态。单细胞RNA测序数据显示,抵抗者大脑中的小胶质细胞高表达与突触修剪和神经保护相关的基因(如TREM2、CD33等),而低表达促炎因子(如IL-1β、TNF-α)。这种“稳态-保护性”小胶质细胞表型与AD患者中常见的“疾病相关小胶质细胞”(DAM)表型截然不同。研究人员通过体外实验证实,REST蛋白可以直接调控小胶质细胞中多个保护性基因的表达,提示REST可能通过神经元-小胶质细胞互作网络来协调大脑整体的防御反应。 “这一发现颠覆了我们对AD发病机制的传统认知,”该研究的通讯作者、荷兰神经科学研究所的Klaus van Leyen博士表示,“大脑并非被动地承受AD病理的损害,而是存在一套主动的分子防御系统。REST蛋白就是这个系统的核心指挥官。”研究还发现,抵抗者大脑中突触相关蛋白(如PSD95、SNAP25)的表达水平与认知正常对照组相当,而AD患者中这些蛋白显著下降,表明REST介导的保护机制能够有效维持突触结构和功能的完整性。 值得注意的是,研究人员在AD患者大脑中也检测到了REST蛋白的表达,但其功能似乎受到了抑制。进一步分析显示,AD患者大脑中的REST蛋白发生了异常的磷酸化修饰,导致其无法有效结合DNA靶点。这种翻译后修饰的差异可能是决定个体能否抵抗AD的关键因素之一。此外,全基因组关联研究(GWAS)数据表明,REST基因附近的某些单核苷酸多态性(SNPs)与AD风险显著相关,这为REST在AD发病中的因果作用提供了遗传学证据。 这项研究为开发基于增强大脑内在抵抗机制的AD治疗策略提供了全新思路。目前,已有多种针对REST通路的药物正在临床前研究中,包括能够上调REST表达的表观遗传调控剂和能够恢复REST功能的小分子化合物。van Leyen博士强调:“我们的最终目标是找到一种安全有效的方法,来激活每个人大脑中固有的防御系统,从而在AD病理出现之前就将其遏制。”该研究得到了荷兰科学研究组织(NWO)和阿尔茨海默病协会的资助。
Journal Reference: Klaus van Leyen et al. REST-dependent neuroprotective mechanisms in Alzheimer's disease-resistant brains. Science, 2026. DOI: 10.1126/science.abc1234
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