大腦特定區(qū)域的神經(jīng)元過(guò)度活躍被認(rèn)為是阿爾茨海默病的早期擾動(dòng)。來(lái)自慕尼黑工業(yè)大學(xué)（Technical University of Munich，TUM）的團(tuán)隊(duì)第一次能夠解釋這一早期因素的原因和機(jī)制，因此也是重要的神經(jīng)功能障礙。他們發(fā)現(xiàn)，興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸在活性神經(jīng)元附近持續(xù)存在時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。這導(dǎo)致這些神經(jīng)元的病理性過(guò)度刺激，從而對(duì)阿爾茨海默病患者的學(xué)習(xí)和記憶喪失造成嚴(yán)重影響。

已經(jīng)出現(xiàn)臨床癥狀的阿爾茨海默病患者的大腦中含有大量被稱為斑塊的β-淀粉樣蛋白。許多治療方法側(cè)重于去除斑塊，但迄今為止，這種嘗試的成功率有限。

“我們盡早發(fā)現(xiàn)和治療這種疾病至關(guān)重要。因此，我們專注于過(guò)度活躍的神經(jīng)元，這種神經(jīng)元早在患者發(fā)生記憶喪失之前就已發(fā)生，”TUM的Hertie神經(jīng)科學(xué)高級(jí)教授Arthur Konnerth教授解釋道。由于過(guò)度活躍，電路中的連接神經(jīng)元不斷地接收錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo)致信號(hào)處理的損害。

Konnerth與他的博士生Benedikt Zott和整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)一起成功地確定了這種早期腦干擾的原因和觸發(fā)因素。這一發(fā)現(xiàn)可能為新的治療方法開(kāi)辟道路。該研究發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上。

β-淀粉樣蛋白阻斷谷氨酸再攝取

神經(jīng)元使用稱為神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)相互通信。谷氨酸是其中最重要的化學(xué)物質(zhì)之一，用于激活連接的神經(jīng)元。谷氨酸被釋放在稱為突觸的兩個(gè)神經(jīng)元之間的連接位點(diǎn)，并且被快速移除以允許傳輸下一個(gè)信號(hào)。這一過(guò)程一方面通過(guò)所謂的泵分子進(jìn)行，另一方面通過(guò)谷氨酸沿著膜的簡(jiǎn)單運(yùn)輸被動(dòng)進(jìn)行。

研究人員發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元過(guò)度活躍使突觸間隙中高濃度的谷氨酸持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。這是由于β-淀粉樣蛋白分子的作用，其阻止谷氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)出突觸間隙。該團(tuán)隊(duì)使用來(lái)自患者樣本的β-淀粉樣蛋白分子并使用各種小鼠模型測(cè)試了該機(jī)制，兩種方法的結(jié)果類似。

早期治療策略的指征

該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)遞質(zhì)阻滯是由早期可溶性β-淀粉樣蛋白引起的而不是斑塊介導(dǎo)的。β-淀粉樣蛋白最初作為單分子形式或單體發(fā)生，然后聚集成雙分子形式（二聚體）和更大的鏈，最終導(dǎo)致斑塊。研究人員發(fā)現(xiàn)谷氨酸鹽阻斷是由可溶性二聚體引起的。

“我們的數(shù)據(jù)為特定β-淀粉樣蛋白類型二聚體的快速和直接毒性作用提供了明確的證據(jù)。我們甚至能夠解釋這種機(jī)制，”正如該研究的第一作者Benedict Zott所述。研究人員現(xiàn)在希望利用這些知識(shí)進(jìn)一步提高他們對(duì)阿爾茨海默病細(xì)胞機(jī)制的理解，從而支持疾病早期治療策略的發(fā)展。