这些发现可能有助于科学家制定策略,在记忆问题出现之前很久就解决阿尔茨海默病的风险。这项研究也增加了密苏里大学在理解并可能预防这种最常见痴呆症方面日益增长的贡献。
该研究由该校医学院教授、Roy Blunt NextGen精准健康大楼的研究员林爱玲(Ai-Ling Lin)领导。她的工作重点是识别阿尔茨海默病症状出现前发生的大脑变化,并寻找早期干预的方法。
为何脑血流量对阿尔茨海默病风险至关重要
林教授研究的一个重点是APOE4基因变异,该变异与晚年患阿尔茨海默病的风险显著增加有关。
携带APOE4基因的人可能在开始出现明显的记忆障碍之前数年,就经历大脑特定区域血流量减少的情况。由于这些循环变化可能发生得很早,研究人员认为它们可能是阿尔茨海默病风险增加的重要预警信号。
林教授的最新发现表明,利用一种现有药物改善大脑循环可能是应对这些早期变化的一种方法。
“阿尔茨海默病往往更常发生在老年人身上,尤其是那些携带APOE4基因的人,”林教授说。“如果我们能减缓那些风险最高人群的大脑衰老,也许就能降低他们患阿尔茨海默病的风险。”
一种抗衰老药物显示出前景
雷帕霉素(Rapamycin)已在医学上用于防止免疫系统排斥移植器官以及治疗某些罕见疾病。然而,研究人员也在研究其减缓生物衰老和保护大脑的潜力。
在加入密苏里大学之前,林教授曾对携带APOE4基因的小鼠进行实验。她早期的研究表明,雷帕霉素可以减缓这些动物的大脑衰老并增加血流量。
这些结果引出了一个重要问题:雷帕霉素能否为那些有阿尔茨海默病遗传易感性但尚未发病的人群带来类似的益处?
为了进行调查,林教授研究了45至65岁之间的健康成年人,其中包括携带APOE4基因的人和不携带该基因的人。
所有参与者连续四周每天服用低剂量的雷帕霉素。当研究人员检查结果时,他们发现两组之间存在显著差异。
携带APOE4基因的参与者大脑血流量有所改善,但在没有该基因变异的人群中未观察到同样的益处。这表明雷帕霉素可能对那些因遗传因素而面临较高阿尔茨海默病风险的人群具有特殊潜力。
尽管该研究尚未确定这种治疗能否预防阿尔茨海默病或随时间推移保留记忆,但改善的血液循环为未来的研究提供了一个有希望的方向。
携带阿尔茨海默病风险基因的女性获益最大
当研究人员检查男性和女性参与者之间的差异时,另一个有趣的发现出现了。
携带APOE4基因的女性在治疗后大脑血流量改善最为显著。这一结果可能尤为重要,因为女性占阿尔茨海默病患者的近三分之二。
“我们还发现,携带APOE4基因的女性大脑血流量改善最大,鉴于近三分之二的阿尔茨海默病患者是女性,这一点意义重大,”她说。“这项研究是精准医学的一个范例,因为我们致力于确定哪些人能从这种药物中获益最多。”
这些结果凸显了精准医学的潜力,精准医学是一种在确定哪种治疗可能最有效时考虑个体特征(包括遗传因素)的方法。
研究人员希望确定最有可能产生反应的人群,而不是假设药物会对每个人产生同等的益处。
推动阿尔茨海默病的发现向人类治疗转化
林教授同时也是该校文理学院的教授,她将此类发现的进展归功于密苏里大学协作的研究环境。
在Roy Blunt NextGen精准健康大楼,科学家和医疗专业人员在同一设施内协同工作。这种合作旨在帮助将有前景的实验室发现更快地转化为人体临床研究。
最新的结果为研究雷帕霉素最终是否有助于延缓或降低遗传易感人群的阿尔茨海默病风险提供了一个令人鼓舞的起点。还需要更多的研究来确定大脑血流量的变化是否会导致大脑健康的持久改善或降低患病的可能性。
这项题为“EXPRESS:雷帕霉素增加健康中年APOE4携带者的脑血流量并调节代谢、炎症和微生物组特征:一项初步单臂试验”的研究发表在《脑血流与代谢杂志》(Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism)上。