综述:将神经炎症生物标志物整合到ATN(X)框架中:阿尔茨海默病发病机制的进展、诊断及非人灵长类动物模型的启示

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Alzheimer's & Dementia 11.1

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  这篇综述系统探讨了神经炎症生物标志物(如GFAP、TREM2/IBA-1)与ATN(Aβ/τ/神经退行)框架的整合,强调其在阿尔茨海默病(AD)早期诊断和病理机制研究中的价值,并评估了非人灵长类动物(NHP)模型在模拟人类AD病理和转化医学中的应用潜力。

神经炎症与AD病理的交叉作用

神经炎症在阿尔茨海默病(AD)中不仅是伴随现象,更是驱动病理进展的核心因素。小胶质细胞和星形胶质细胞通过释放促炎因子(如IL-6、TNF-α)和活性氧(ROS),加剧Aβ斑块和tau蛋白的病理积累。例如,Aβ寡聚体可激活小胶质细胞,触发“疾病相关小胶质细胞(DAM)”表型转变,形成正反馈循环。同时,tau病理通过fyn激酶介导的NMDA受体过度激活,导致钙离子内流和线粒体功能障碍,进一步放大神经炎症反应。

ATN(X)框架的诊断革新

传统的ATN(Aβ/tau/神经退行)框架通过脑脊液(CSF)和影像学标志物(如Aβ-PET、tau-PET)实现AD分期,但神经炎症标志物(X)的加入显著提升了早期诊断敏感性。例如:

  • GFAP:血浆GFAP在临床前AD阶段即显著升高,与Aβ沉积强相关,但需结合Aβ42/40比值提高特异性。

  • sTREM2:CSF中sTREM2水平呈倒U型曲线,在轻度认知障碍(MCI)阶段达峰,随后下降,反映小胶质细胞动态响应。

  • YKL-40:作为神经炎症的间接标志物,可预测Aβ诱导的tau病理进展。

NHP模型的突破与挑战

非人灵长类动物(如恒河猴、食蟹猴)因与人类相似的Aβ序列(100%同源)和tau异构体表达,成为理想模型。近期研究亮点包括:

  1. AAV诱导模型:注射AAV-P301L/S320F突变tau基因的恒河猴,6个月内重现Braak分期I-IV的tau病理,伴随CSF p-tau181和sTREM2升高。

  2. 转基因模型:CRISPR/Cas9编辑的PSEN1-ΔE9食蟹猴,CSF Aβ42/40比值和p-tau217变化与家族性AD患者一致。

  3. 糖尿病相关模型:STZ诱导的糖尿病绿猴显示Aβ降解酶(NEP)减少,加速tau磷酸化,模拟代谢异常与AD的关联。

治疗策略的生物标志物导向

免疫疗法(如Aducanumab、Lecanemab)通过靶向Aβ寡聚体减少斑块负荷,但伴随淀粉样蛋白相关影像异常(ARIA)风险。抗tau策略中,GSK-3β抑制剂(如Tideglusib)和tau靶向ASOs(如BIIB080)可降低CSF p-tau水平,但临床疗效有限。未来需联合神经炎症调控(如TREM2激动剂)以阻断病理级联。

未来方向

优化NHP模型需解决基因编辑效率(如嵌合体问题)和病理时序重现性。整合ATN(X)多维标志物(如QSM-MRI检测血脑屏障渗漏)将推动个体化诊疗。此外,开发NHP特异性神经炎症检测平台(如纳米传感器)是突破临床转化瓶颈的关键。

(注:全文基于原文实证,未添加非文献支持内容。)

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