研究揭示了阿尔茨海默病的起源和传播方式
淀粉样蛋白加速Tau毒性
纽约(2013年12月22日)——使用高分辨率的功能性磁共振成像(fMRI)成像在阿尔茨海默氏症患者在疾病的小鼠模型,哥伦比亚大学医学中心(CUMC)对阿尔茨海默氏症研究人员阐明三个基本问题:它开始的地方,为什么它从这里开始,以及它是如何传播的。除了增进对阿尔茨海默氏症的了解，这些发现还可以提高对该疾病的早期检测，此时药物可能是最有效的。这项研究今天发表在《自然神经科学》杂志网络版上。
“多年来，人们都知道阿尔茨海默病是从一个叫做内嗅皮质的大脑区域开始的，”合著者说斯科特·A·斯莫尔，医学博士鲍里斯和罗斯卡茨神经学教授，放射学教授，阿尔茨海默病研究中心主任。“但这项研究是第一次在活着的病人身上表明，它开始于侧内嗅皮层，或称LEC。LEC被认为是通往海马体的门户，而海马体在长期记忆的巩固等功能中发挥着关键作用。如果LEC受到影响，海马体的其他部分也会受到影响。”
研究还表明，随着时间的推移，阿尔茨海默病从LEC直接传播到大脑皮层的其他区域，特别是顶叶皮层，这是一个涉及各种功能的大脑区域，包括空间定向和导航。研究人员怀疑阿尔茨海默病是“功能性”传播的也就是说，通过损害LEC中神经元的功能，进而损害相邻区域神经元的完整性。
该研究的第三个主要发现是，当tau蛋白和淀粉样前体蛋白(APP)的变化同时存在时，LEC功能障碍就会发生。“LEC对阿尔茨海默病特别脆弱，因为它通常会积累tau蛋白，这使LEC对APP的积累敏感。这两种蛋白质一起破坏了LEC中的神经元，为阿尔茨海默病奠定了基础，”共同资深作者说Karen E. Duff博士他是CUMC和纽约州精神病学研究所的病理学和细胞生物学教授(在精神病学和陶布阿尔茨海默病和大脑老化研究所)。
在这项研究中，研究人员使用一种高分辨率的功能磁共振成像（fMRI）对参加华盛顿高地-因伍德-哥伦比亚老龄化项目（WHICAP）的96名成年人的大脑代谢缺陷进行了定位。所有的成年人在参加时都没有痴呆症。
“理查德马斯博士的WHICAP这项研究使我们能够跟踪一大群健康的老年人，其中一些人后来患上了阿尔茨海默氏症。“这项研究为我们提供了一个独特的机会，可以在早期、临床前阶段对阿尔茨海默氏症患者进行成像和描述。”
对96名成年人进行了平均3.5年的随访，当时发现有12名患者进展为轻度阿尔茨海默病。对这12名患者的基线功能磁共振图像进行分析，发现脑血容量（CBV）显著减少-代谢活动的测量-在LEC中与84名没有痴呆症的成年人进行比较。
研究的第二部分探讨了tau蛋白和APP在LEC功能障碍中的作用。虽然之前的研究表明内嗅皮层功能障碍与tau蛋白和APP异常有关，但尚不清楚这些蛋白如何相互作用来驱动这种功能障碍，尤其是在临床前阿尔茨海默病中。
第一作者、斯莫尔博士实验室医学博士生乌斯曼·汗解释说，为了回答这个问题，研究小组创建了三种小鼠模型，一种是LEC中tau水平升高，一种是APP水平升高，另一种是两种蛋白质水平升高。研究人员发现，LEC功能障碍只发生在两种蛋白同时存在的小鼠身上头和应用程序。
这项研究对研究和治疗都有意义。“现在我们已经确定了阿尔茨海默病的发病部位，并表明这些变化可以通过功能磁共振成像观察到，我们可能能够在阿尔茨海默病最早的临床前阶段，即疾病可能更容易治疗的时候，以及在它扩散到其他大脑区域之前检测到它。”此外，研究人员说，新的成像方法可以用来评估阿尔茨海默病早期药物的疗效。
这篇论文的题目是“临床前阿尔茨海默病中外侧内嗅皮质功能障碍的分子驱动因素和皮质扩散”。其他贡献者是来自剑桥大学医学院的Liu、Frank Provenzano、Diego Berman、Caterina Profaci、Richard Sloan和Richard Mayeux。
作者声明没有经济或其他利益冲突。
这项研究得到了美国国立卫生研究院的资助(AG034618,AG025161AG07232,AG037212,NS074874,HL094423.
阿尔茨海默病始于内嗅皮层(黄色)。通过对小鼠(左)和人类(右)大脑的功能磁共振成像(fMRI)，研究人员提供了证据，证明疾病从内皮层(黄色)扩散到其他皮层区域(红色)——外皮层和后顶叶皮层。
# # # #
陶博阿尔茨海默病和大脑老化研究所哥伦比亚大学医学中心（Columbia University Medical Center）是一个多学科小组，该小组在研究人员和临床医生之间建立了联系，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疾病的病因，并发现预防和治疗这些疾病的方法。该小组与哥伦比亚大学格特鲁德H.塞吉斯夫斯基中心（Gertrude H.Sergievsky Center）合作ty医学中心，由一个基金会于1977年成立，专注于神经系统疾病，并与病理学、细胞生物学和神经学部门合作，实现基因分析、分子和细胞研究以及临床研究的无缝集成，以探索神经系统疾病的各个阶段。有关更多信息，请访问Taub Institute，网址为http://www.cumc.columbia.edu/dept/taub/.
哥伦比亚大学医学中心是一项以社区为基础的关于老年人和城市居民老龄化和痴呆的纵向研究。该项目从1989年开始招募患者，并跟踪了5900多名65岁以上的居民。由于参与者在参加研究时可能没有患痴呆症，因此which ap使研究人员能够获取有关痴呆症发病以及症状如何随着时间发展的详细信息。它已经获得了关于阿尔茨海默氏症和痴呆症在非裔美国人、加勒比西班牙人以及生活在曼哈顿北部这两个社区的白种人中的发病率和风险因素(包括基因和环境因素)的全面数据。which ap由一个多学科小组管理Richard Mayeux，医学博士，硕士，教授，神经学主席，联合主任塔布阿尔茨海默病和大脑老化研究所，主任Gertrude H. Sergievsky中心在哥伦比亚大学医学中心，并得到一笔补助金的支持(R01AG0372)国立卫生研究院国家老龄化研究所
哥伦比亚大学医学中心在基础、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教员医疗实践之一。欲了解更多信息，请访问cumc.columbia.edu或哥伦比亚医生网.