麻醉可能影响tau蛋白在大脑的扩散,促进阿尔茨海默病

【字体: 时间:2021年05月14日 来源:Communications Biology

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  先前的研究表明,一种叫做七氟醚的吸入麻醉剂可能会促进阿尔茨海默病的大脑变化。一项针对细胞和小鼠的新研究表明,七氟烷导致与阿尔茨海默氏症相关的蛋白tau离开神经元,进入大脑中的免疫细胞(小胶质细胞),最终导致炎症和认知障碍。

  

在老年痴呆症的发展和发展过程中,一种叫做tau的蛋白质在大脑中积累和扩散。了解tau传播背后的机制及其后果,可能为阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症提供新的预防和治疗策略。马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital, MGH)的研究人员领导的一项研究提出了新的见解,该研究涉及一种已知会影响认知功能的麻醉剂。研究结果发表在《通讯生物学》杂志上。

科学家们指出,炎症在阿尔茨海默氏症中扮演着重要角色,而小胶质细胞(大脑中的免疫细胞)被认为参与了这一过程,因为它会产生一种叫做白细胞介素-6的炎症分子。为了观察tau蛋白是否刺激小胶质细胞来推动阿尔茨海默氏症病理的发展,MGH的研究人员和他们的同事用一种叫做七氟烷的吸入麻醉剂进行了实验。他们之前的工作表明,七氟烷可以引起tau蛋白的变化(特别是磷酸化,或磷酸的添加),从而导致小鼠的认知障碍。其他研究人员也发现,七氟醚和某些其他麻醉剂可能会影响认知功能。

在目前的研究中,该团队开发了一种新的方法来测量tau水平,称为纳米束传感器技术。“纳米束传感器非常敏感,需要很小的体积,并且可以测量低浓度的分子,包括tau和磷酸化的tau,”MGH麻醉、重症监护和疼痛医学(DACCPM)讲师、共同第一作者Feng Liang医学博士说。

该小组在小鼠和细胞上进行了实验,发现七氟烷导致tau离开神经元进入小胶质细胞,刺激细胞产生白细胞介素-6,进而导致炎症和认知障碍。从神经元到小胶质细胞的tau蛋白运输包括tau蛋白磷酸化和细胞外囊泡的膜结合载体。

“这些数据表明了麻醉相关的tau蛋白扩散及其后果,”资深作者、医学博士、DACCPM老年麻醉研究单元主任谢中聪(音译)说。“这种tau蛋白的扩散可以通过tau蛋白磷酸化或细胞外囊泡生成抑制剂来阻止。”

七氟烷没有增加神经元中乳酸脱氢酶的释放,乳酸脱氢酶是一种与tau蛋白大小和重量相似的分子。“这一发现表明,七氟醚治疗不会损害神经元细胞膜和细胞活力,七氟醚诱导的tau蛋白泄漏不是一个被动过程,”该部门的研究员、共同第一作者董元林医学博士说。

另一种被称为地氟醚的吸入麻醉剂没有七氟醚的相同效果。“我们的结果表明,麻醉药七氟醚和地氟醚可能对tau磷酸化和tau扩散有不同的影响。更重要的是,七氟醚可以作为一种临床相关工具来研究tau蛋白的传播及其潜在机制,”谢说。“我们希望这项工作将导致对麻醉、tau蛋白和阿尔茨海默病病理的更多研究,从而最终改善对患者的护理。”

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