在老年痴呆症中，过量的Tau蛋白会损害大脑的GPS

纽约，纽约(2017年1月19日)-哥伦比亚大学欧文医学中心（CUIMC）的研究人员发现，导致许多阿尔茨海默病患者游荡的空间定向障碍是由大脑导航神经细胞中tau蛋白的积累引起的。在小鼠身上的研究结果可能导致对老年痴呆症的早期诊断测试，并突出治疗这种常见且令人不安的症状的新靶点。

这个学习今天发表在《神经元》杂志上。

据估计，每5名阿尔茨海默病患者中就有3人会四处游荡或迷路，通常在疾病的早期阶段就开始了，这使他们容易受到伤害。研究人员怀疑这些问题起源于大脑内嗅皮层(EC)。EC在记忆和导航中起着关键作用，它是受主要由tau蛋白构成的神经原纤维缠结堆积影响的首批大脑结构之一，tau蛋白是阿尔茨海默病的标志。“到目前为止，还没有人能够证明tau蛋白的病理如何可能导致导航困难，”共同研究的负责人说Karen E. Duff博士，哥伦比亚大学病理学和细胞生物学教授（精神病学和Taub老年痴呆症和大脑老化研究所）。

达夫博士和她的同事将他们的研究重点放在兴奋性网格细胞上，这是一种EC中的神经细胞，对空间中的运动做出反应，产生一个类似网格的人体内部环境图。研究人员对老年小鼠的网格细胞进行了电生理记录，其中包括设计用于表达在EC（EC-tau小鼠）和正常对照组在不同环境中行走时的s tau。空间认知任务显示，EC-tau小鼠的表现明显比对照组差，这表明tau改变了网格细胞功能，并导致空间学习和记忆缺陷，共同研究负责人说阿比德·侯赛尼博士，神经生物学助理教授(病理学和细胞生物学和陶博研究所)。

对小鼠大脑的详细组织病理学分析表明，病理性tau只杀死或破坏了兴奋性细胞，而不是抑制性细胞，这可能导致网格细胞放电减少。第一作者之一、Taub研究所副研究员、负责免疫组织学和行为研究的傅洪军博士说：“tau病理学似乎没有抑制细胞，扰乱了兴奋细胞和抑制细胞之间的平衡，并使动物的网格场错位。”。

“这项研究清楚地表明，tau蛋白的病理，开始于内嗅皮层，可以导致网格细胞燃烧的缺陷，并导致我们在人类阿尔茨海默病中看到的空间认知能力的恶化，”说埃里克·坎德尔，医学博士，诺贝尔奖获得者，大学教授，哥伦比亚大学卡夫利脑科学教授。“这是我们对阿尔茨海默病早期阶段理解的经典进步。”

“这项研究首次显示了网格细胞和阿尔茨海默病之间的联系，”他说爱德华•e•莫泽他是诺贝尔奖得主、挪威科技大学(Norwegian University of Science and Technology)卡弗里系统神经科学研究所(Kavli Institute for Systems Neuroscience)所长。“这些发现对于未来试图了解早期阿尔茨海默病症状的发展，包括漫游和迷路的倾向，将是至关重要的。”

这一发现提出了一种可能性，即空间定向障碍可以通过经颅刺激、脑深部刺激或光疗法纠正这种不平衡。

Taub研究所博士后科学家、论文合著者Gustavo a.Rodriguez博士说：“关于网格细胞以及它们如何受阿尔茨海默病的影响，我们还有很多需要了解的地方。”。“我们还不知道正确导航需要多少百分比的健康网格单元，或者一旦系统受损，该系统是否可以重新启动。”

“与此同时，”达夫博士说，“我们的研究结果表明，有可能开发基于导航的认知测试，用于诊断早期阿尔茨海默病。”如果我们能够早期诊断这种疾病，我们就可以更早地开始进行治疗，届时可能会产生更大的影响。”

这项研究的标题是“Tau病理学导致兴奋性神经元丢失、网格细胞功能障碍和空间记忆缺陷，使人联想到早期阿尔茨海默病”。其他贡献者包括Mathieu Herman、Sheina Emrani、Eden Nahmani、Geoffrey Barrett、Helen Y.Figueroa和Eliana Goldberg。

这项研究得到了美国国立卫生研究院的资助(R01NS074874和R01AG050425)和阿尔茨海默氏症协会(2015-NIRG-341570)。

作者声明没有财务或其他利益冲突。

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哥伦比亚大学欧文医学中心在基础、临床前和临床研究方面具有国际领先地位;医疗卫生科学教育;和病人护理。医疗中心培养未来的领导者，包括内科医生和外科医生学院、梅尔曼公共卫生学院、牙科医学院、护理学院的许多医生、科学家、公共卫生专业人员、牙医和护士的专门工作，艺术与科学研究生院的生物医学部门，以及联合研究中心和机构。哥伦比亚大学欧文医学中心是纽约市和纽约州最大的医学研究企业的所在地，也是东北地区最大的医疗机构之一。欲了解更多信息，请访问cumc.columbia.edu或哥伦比亚医生网.

陶博阿尔茨海默病和大脑老化研究所哥伦比亚大学欧文医学中心和纽约长老会医院汇集了跨学科的研究人员和临床医生，以发现阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和其他与年龄相关的脑部疾病的原因，并探索治疗、预防和最终治愈这些疾病的方法F病理学与细胞生物学和神经学,陶博研究所的研究整合了遗传分析、分子和细胞研究以及临床研究，以更好地了解复杂的神经退行性疾病。为陶博研究所提供资金阿尔茨海默病研究中心由NIH国家老龄研究所提供。2016年，Taub研究所被纽约州卫生部指定为阿尔茨海默病卓越中心。有关更多信息，请访问Taub Institute，网址为http://www.cumc.columbia.edu/dept/taub/.