线粒体生物能量特征有助于区分无症状和有症状的阿尔茨海默病

《Communications Biology》：Mitochondrial bioenergetic signatures differentiate asymptomatic from symptomatic Alzheimer’s disease

　　

摘要

无症状阿尔茨海默病（AsymAD）指的是那些尽管存在与阿尔茨海默病（AD）相似的β-淀粉样蛋白斑块和tau蛋白病变，但认知表现仍与认知正常个体相当的患者。AsymAD患者的恢复机制目前仍缺乏研究。我们通过蛋白质组学和转录组学数据，对多个队列（ROSMAP、Banner和Mount Sinai）、脑区（BA6、BA9、BA36和BA37）以及神经元和胶质细胞类型进行了系统分析。研究发现，AsymAD患者的线粒体生物能量代谢保持正常，表现为氧化磷酸化、电子传递链活性、脂肪酸和脂质代谢以及支链氨基酸利用增强。调控线粒体复合体生成和钙稳态的通路也上调。关键线粒体蛋白如MRPL47、CPT2、BCAT2和IDH2在AsymAD患者中均显著上调。在细胞水平上，包括表层、中层和深层亚型的兴奋性神经元表现出最完好的线粒体功能，而易受影响的抑制性神经元亚型（如PVALB和SST神经元）则表现出细胞数量和生物能量活性的增加。相比之下，AsymAD患者的微胶质细胞和少突胶质细胞比例低于AD患者。我们的研究结果表明，AsymAD患者的线粒体生物能量代谢得以维持，并提示通过基于NAD+前体的干预措施来增强NADH代谢可能有助于在存在淀粉样蛋白和tau蛋白病变的情况下维持认知功能。