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为探究淀粉样 β 寡聚体(Aβo)病理效应是否经代谢型谷氨酸受体 5(mGluR5)介导致突触丢失,研究人员用 [1?F] FPEB 和 [11C] UCB-J PET 研究早期阿尔茨海默病(AD)患者二者关系,发现强正相关,或助于理解 AD 发病机制。
在阿尔茨海默病(AD)的研究领域,一直存在着诸多谜团等待解开。AD 作为一种常见的神经退行性疾病,其早期突出的病理特征便是突触的大量丢失,这如同大厦的基石开始松动,严重影响大脑的正常功能。众多研究表明,突触丢失与认知障碍程度紧密相关,就像是一把钥匙对应一把锁,二者之间存在着某种神秘的联系。
在这个领域中,代谢型谷氨酸受体 5(mGluR5)备受关注。谷氨酸作为神经系统中主要的兴奋性神经递质,mGluR5 作为其受体亚型,在神经元和神经胶质细胞中广泛分布,参与调节神经元之间的突触通讯,如同精密仪器中的微调器,对大脑活动起着精细的调节作用。基于动物模型研究,人们推测 mGluR5 可能在 Aβo 的毒性作用中扮演重要角色,它就像一个导火索,可能通过多种机制,如促进 Aβo 的聚集,进而导致异常的 mGluR5 积累、细胞内钙水平升高以及突触的恶化。同时,mGluR5 还可能作为共受体,与细胞朊蛋白(PrPc)相互作用,激活酪氨酸激酶 Fyn,引发下游 tau 蛋白的磷酸化,这一系列复杂的反应,让人们看到了 mGluR5 在 AD 病理过程中的关键地位,也让其成为潜在的治疗靶点。
然而,目前对于 mGluR5 与突触密度之间的关系,仍缺乏清晰的认识。就像在黑暗中摸索,虽然知道它们之间可能存在某种联系,但具体情况却不明朗。为了揭开这层神秘的面纱,来自耶鲁大学(Yale University)的研究人员开展了一项重要研究。他们想知道,在早期 AD 患者中,mGluR5 与突触密度之间究竟有着怎样的关系呢?
研究人员精心挑选了 15 名淀粉样蛋白阳性的早期 AD 患者和 12 名淀粉样蛋白阴性、认知正常(CN)的参与者。通过正电子发射断层扫描(PET)技术,使用 [1?F] FPEB 来测量 mGluR5,用 [11C] UCB-J 来评估突触密度,就像给大脑拍了一张张高清的 “照片”,记录下这些关键指标的变化。同时,利用磁共振成像(MRI)来排除其他脑部病变,并进行图像的部分容积校正(PVC),以确保研究结果的准确性。
研究结果令人振奋。在海马体中,AD 患者的 mGluR5 与突触密度之间呈现出很强的正相关(r=0.81,p<0.001),CN 组也存在显著的正相关(r=0.74,p=0.005) 。在内嗅皮层,AD 患者的 mGluR5 与突触密度同样紧密相关(r=0.85,p<0.001),但 CN 组的相关性却不显著(r=0.36,p=0.245)。进一步在全脑区域分析发现,AD 组中 mGluR5 与突触密度的正相关更为广泛,而 CN 组的相关区域则较为局限。
这一研究成果意义重大。它表明在 AD 患者中,mGluR5 的减少可能与突触丢失密切相关,就像一对紧密相连的 “命运共同体”。这一发现为深入理解 AD 的发病机制提供了新的视角,也为开发新的生物标志物和治疗方法带来了希望。也许在未来,医生们可以根据这些研究成果,找到更精准的诊断和治疗 AD 的方法,为无数患者带来福音。该研究发表在《Alzheimer's Research & Therapy》杂志上,引起了广泛的关注。
在研究方法上,研究人员主要采用了 PET 和 MRI 技术。PET 技术能够在活体状态下对大脑中的特定分子进行定量分析,如用 [1?F] FPEB 和 [11C] UCB-J 分别测量 mGluR5 和突触密度;MRI 技术则用于排除脑部病变和进行部分容积校正。研究样本来自精心筛选的 15 名早期 AD 患者和 12 名认知正常的参与者。
下面详细介绍研究结果:
- 参与者特征:对两组参与者的年龄、性别、教育程度等进行分析,发现诊断组在这些方面平衡良好。AD 患者在认知评估上明显存在缺陷,APOE 基因型也呈现出与疾病相关的预期模式。此外,AD 患者海马体和常见 AD 影响脑区的突触密度低于 CN 组,海马体 mGluR5 结合也较低,但部分差异在该样本中未达统计学显著。
- 海马体和内嗅皮层的相关性:在海马体,AD 患者和 CN 组的 mGluR5 与突触密度都有显著正相关,且两组相关性强度无显著差异。而在内嗅皮层,AD 患者呈现强正相关,CN 组则无显著相关,且 AD 组相关性明显强于 CN 组。
- 其他内侧颞叶区域的相关性:在其他内侧颞叶区域,如杏仁核、海马旁回等,AD 组 mGluR5 与突触密度大多呈强正相关,CN 组则多为弱且不显著相关。
- 全脑区域的相关性:全脑区域分析显示,AD 组中 mGluR5 与突触密度在多个区域存在显著正相关,范围比 CN 组更广。在 AD 组,颞叶突触密度与广泛脑区的 mGluR5 结合相关;CN 组仅海马体突触密度与广泛脑区的 mGluR5 结合相关。
综合研究结论和讨论部分,该研究首次明确了在早期 AD 患者中,mGluR5 与突触密度之间存在紧密的相关性。这一结果为理解 AD 的发病机制提供了关键线索,暗示 mGluR5 可能作为潜在的治疗靶点。不过,研究也存在一定局限性,如样本量较小、未评估脑 tau 积累、研究为横断面设计等。但这并不影响其重要意义,后续研究可在此基础上,开展更大样本量、纵向的研究,进一步探索 mGluR5 在 AD 不同阶段的作用,为攻克 AD 这一难题提供更多有力的证据。