科学家发现某些大脑能够抵御阿尔茨海默病的原因

部分大脑似乎通过帮助未成熟脑细胞在损伤中存活而非屈服于损伤,来对抗阿尔茨海默病。理解这种天然复原力有望为研究人员指明保护记忆和延缓痴呆的全新途径。

阿尔茨海默病研究中最大的未解之谜之一是,为什么这种疾病对患者的影响差异如此之大。虽然许多人在阿尔茨海默病进展过程中会出现记忆丧失和痴呆,但也有一部分人尽管大脑存在相同的潜在病变,却几乎没有表现出认知衰退。

“约有30%患有阿尔茨海默病的老年人从未出现过相关症状,”资深作者Evgenia Salta说道,“我们真的不知道原因何在。这是一个巨大的谜团,也是一个非常重要的谜团。”

了解是什么保护了这些个体,最终可能会帮助科学家找到治疗甚至预防痴呆症的新方法。

“如果我们能弄清楚是什么保护了这些大脑,最终可能会带来新的治疗策略。”

衰老的大脑能否替换受损细胞?

一种可能性是,具有复原力的大脑更擅长自我修复。

 

“也许它们能够将新的脑细胞补充到正在退化的神经网络中,”Salta说道。

这一观点的核心在于成体神经发生,即在成年大脑中产生新神经元的过程。虽然成体神经发生在许多动物物种中已有充分记载,但科学家长期以来一直争论人类大脑中是否存在这一过程,以及如果存在,其程度如何。

为了开展调查,Salta和她的同事检测了来自荷兰脑库的捐赠脑组织。这些样本包括健康个体、阿尔茨海默病患者,以及大脑虽显示出阿尔茨海默病病理特征但从未患上痴呆症的人群。

研究人员将精力集中在大脑记忆中枢内的一个小区域,这是少数几个可能仍有新神经元生成的区域之一。

“这些细胞极其罕见,因此我们必须开发新方法来寻找它们,”Salta说道,“我们真正锁定了预期它们存在的确切位置。”

研究团队还采用了专门针对人体组织新开发的分析方法,从而减少了对基于动物研究假设的依赖。

 

稀有的未成熟神经元可一直存续至老年

研究人员找到了他们一直在寻找的细胞:所谓的未成熟神经元,它们类似于尚未完全成熟的年轻神经元。

“即使平均年龄超过80岁,我们仍然在所有分组中发现了这些未成熟神经元,”Salta说道。

这一结果证实,即使在非常衰老的大脑中,这些特殊的细胞依然存在。

然而,令研究人员惊讶的是,具有复原力的个体其未成熟神经元数量并没有比阿尔茨海默病患者显著增多。

脑细胞的行为可能比数量更重要

相反,最重要的差异似乎在于细胞的行为方式。

“在具有复原力的个体中,这些细胞似乎激活了有助于其生存和应对损伤的程序,”Salta说道,“我们还观察到与炎症和细胞死亡相关的信号较弱。”

研究结果表明,这些未成熟神经元的作用可能不仅仅是简单地替代疾病过程中丢失的细胞。

“这可能(不仅仅)是为了替代丢失的神经元,”Salta解释道,“这些细胞可能会支持周围组织,帮助大脑维持功能和‘年轻’状态。它们就像是一种肥料,作用于一座开始衰败的花园。”

尽管如此,Salta提醒说这些观点仍属于假说。由于这项研究检测的是捐赠的脑组织,研究人员无法直接观察这些细胞在活体大脑中如何发挥功能。

“我们根据数据推测了细胞的功能,但无法在这类研究中予以证实,”她解释道。

她还强调,阿尔茨海默病的这种复原力不太可能由单一因素解释。

“这只是巨大拼图中的拼块之一,”她总结道,“解释复原力的因素永远不会只有一个。”

阿尔茨海默病研究的新方向

这项研究还凸显了关于衰老本身的一个更广泛的问题。

“在这个进程的某处,存在某种决定点,”Salta解释道,“有些人保持稳定,另一些人则患上痴呆症。我们想了解是什么造成了这种差异。”

未来的研究将探索未成熟神经元如何与其他脑细胞进行通讯,以及这些相互作用是否有助于维持记忆和认知功能。

尽管这项研究并未解释为什么这些细胞在具有复原力的个体与患上痴呆症的个体中表现不同,但它反映了阿尔茨海默病研究领域日益明显的一种转变。科学家们不再仅仅关注该疾病如何损伤大脑,而是越来越多地探究为什么有些大脑能够抵御这种损伤。

“认知复原力极其令人兴奋,”Salta说道,“如果我们能弄清楚是什么保护了这些大脑,最终可能会带来新的治疗策略。”

目前,这些发现为越来越多的证据增添了新的内容,表明衰老的大脑比科学家曾经认为的更具适应性,也更加复杂。