生物行移动版

主页 > 疾病诊疗 > 神经退行性疾病 > 阿尔茨海默病

保护基因Pla2g2f:延缓大脑衰老与认知衰退的新靶点

在衰老大脑中,保护性与损伤性生物学过程持续博弈。当损伤性变化占据上风,突触退化、慢性炎症和脂质代谢紊乱便接踵而至。一项新研究找到了这场博弈中一个此前未被认识的关键分子——Pla2g2f基因,它编码一种分泌型磷脂酶,可能构成大脑内源性防御系统的重要组成部分。

从认知韧性人群反向追踪保护因子

部分老年人即使脑内已出现阿尔茨海默病(AD)病理改变,仍能维持较好的认知功能,这种现象被称为认知韧性。为揭示其生物学基础,麻省总医院Brigham精神科、哈佛干细胞研究所及Broad研究所的Cinzia Vicidomini博士与Amar Sahay博士团队,将目光投向海马——记忆形成的关键脑区。研究者系统筛选了海马在突触丢失条件下被激活的基因,并聚焦于参与记忆形成与处理的齿状回颗粒细胞,最终锁定Pla2g2f。该基因产物是一种分泌型磷脂酶,此前其在脑内的功能完全未知。

研究显示,Pla2g2f在海马中的表达水平随衰老和脑内炎症状态而升高;更关键的是,在那些脑内存在AD病理迹象但认知仍保持韧性的老年人中,该基因表达同样上调。这提示Pla2g2f可能是大脑应对年龄相关损伤的一种天然保护性反应。Vicidomini指出:“随着人类衰老,保护性和损伤性生物学过程共同塑造大脑健康。当平衡向损伤性过程倾斜时,突触丢失、脂质代谢紊乱和慢性炎症等年龄相关变化便会加速。”

双向操控实验验证因果作用

为验证因果关系,团队利用遗传学和病毒工具在衰老小鼠脑内双向调控Pla2g2f活性。降低该基因活性会加剧多种脑衰老特征:突触丢失、小胶质细胞炎症性改变、星形胶质细胞反应性增强,以及新生神经元形成与成熟受损;小鼠还出现脂质代谢紊乱、脑细胞内脂滴积聚和更严重的记忆损伤。相反,增强Pla2g2f活性则产生保护效应,维持神经元间健康通讯并保存记忆。

尤其值得注意的是干预时机。Sahay表示:“令人瞩目的是,在中年小鼠尚未出现显著认知衰退之前增强Pla2g2f,改变了年龄相关记忆衰退的轨迹。”这意味着在实质性损伤发生前强化这一保护机制,可能具有特殊价值。

神经元信号调控免疫细胞脂质稳态

研究进一步揭示了Pla2g2f与脑内脂质调控的联系。小胶质细胞作为脑内免疫细胞,负责清除废物、维持突触和支持神经元;但在衰老和AD过程中,这些细胞会积累脂滴,功能下降并促进慢性炎症。利用诱导多能干细胞来源的人小胶质细胞,团队证明神经元来源的PLA2G2F能够影响这些免疫细胞:增强其活性可减少脂滴和胆固醇酯的积累,而二者在AD相关小胶质细胞中通常升高。进一步实验表明,破坏该酶的催化位点会使其丧失动员脂滴和减轻脑细胞炎症变化的能力,说明其生化催化活性是保护效应的必要条件。

综合来看,PLA2G2F是神经元释放的一种保护性信号,帮助维持脑内健康脂质代谢并限制跨细胞炎症。鉴于衰老是AD最大的风险因素,发现保存记忆的天然机制意义重大。Sahay表示:“我们的发现提示,在衰老过程中增强Pla2g2f活性,可能有助于维持认知韧性,并延迟或预防轻度认知障碍和阿尔茨海默病的发生。”但他也强调,目前记忆保护证据来自动物实验,尽管在人小胶质细胞中观察到有益效应,增强该通路能否安全保护人类记忆仍属未知。“需要更多研究来确定这一方法能否安全转化为患者疗法。我们正在积极探索在衰老大脑和AD中安全提升Pla2g2f水平的治疗策略。”


Reference: “An aging-sensitive secreted phospholipase confers neuroprotection and cognitive resilience” by Cinzia Vicidomini, Travis D. Goode, Ruilin Yu, Iyanah Mehta, Kathleen M. McAvoy, Connor H. Beveridge, Caitlin E. Randolph, Sanjay N. Iyer, Matheus B. Victor, Noelle Leary, Liam Evans, Michael J. Steinbaugh, Zon Weng Lai, Marina C. Lyon, Manuel Rico Fernández San Silvestre, Giorgia Tosoni, Dilara Ayyildiz, Shannan Ho Sui, Kei Yamamoto, Makoto Murakami, Evgenia Salta, Li-Huei Tsai, Gaurav Chopra and Amar Sahay, 15 October 2026, Nature Neuroscience.
DOI: 10.1038/s41593-026-02465-z
(责任编辑:泉水)