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斯坦福研究人员在阿尔茨海默病患者的大脑中发

2019-05-23 14:11:54 健康食品194℃

  斯坦福研究人员在阿尔茨海默病患者的大脑中发现含铁小胶质细胞

  2015年7月21日

  斯坦福大学医学院的研究人员从阿尔茨海默病患者的大脑中检查死后组织,确定了在海马特定部位看似含铁的小胶质细胞 - 有时会变成炎症的特殊清道细胞,这是关键大脑结构,其完整性对记忆形成至关重要。

  在未被诊断患有阿尔茨海默氏症的人的死后脑组织中,铁沉积物和吞噬它们的清除细胞都不存在于该脑区。

  现在可在线进行的一项老年神经生物学研究中的研究结果表明,高场磁共振成像,特别是使用功能强大的7特斯拉磁铁的高级版7T MRI,有朝一日可用于诊断和监测阿尔茨海默氏症。患者比目前更早。

  这些发现也为阿尔茨海默病的阵容增添了新的嫌疑。一个长期存在的假设认为,阿尔茨海默病,淀粉样蛋白斑最臭名昭着的特征是这种疾病的主要原因。这些斑块是称为β-淀粉样蛋白的小蛋白质的细胞外聚集,其在患病患者的大脑以及该疾病的小鼠模型中是突出的。另一个被引用最多的关键人物是tau,这是另一种阿尔茨海默氏症相关蛋白,在神经细胞内异常聚集成线状缠结。令人惊讶的是,在感兴趣的大脑区域中,铁负载的小胶质细胞和淀粉样斑块或tau之间没有一致的重叠。

  “小胶质细胞是大脑的免疫细胞”。 Michael Zeineh,医学博士,博士,神经放射学助理教授和该研究的第一作者。在他们的休息状态下,他们就像甜甜圈店里的警察一样,坐下来放松,他们的枪支被套住了,但是在平静地咀嚼任何细胞碎片或流浪物质的时候,可以睁开眼睛。但是,如果他们遇到任何可疑的事情,他们就会采取行动。

   Zeineh说,活化的小胶质细胞就像枪手和射击一样。

  小胶质细胞发炎

  在该研究中发现与铁结合的大部分小胶质细胞处于活化的炎症状态。阿尔茨海默氏症越来越被认为涉及脑部炎症,由斯坦福大学的研究人员如神经学家Katrin Andreasson,医学博士和Tony Wyss-Coray博士以及神经生物学家Ben Barres医学博士领导的研究小组以前曾将小胶质细胞作为潜在的嫌疑人。该病的炎症病理学。这项研究增加了新的发现,发炎,铁相关的小胶质细胞存在于阿尔茨海默氏症的海马体中,并且可通过7T MRI观察到,这可以促进科学界对该疾病的理解。

  研究人员指出,这是对少数人类大脑标本进行的初步研究,这些标本通常很难获得。在这种情况下,标本由该研究的资深作者,放射学教授Brian Rutt博士提供。

  

  “一些使用阿尔茨海默病小鼠模型的成像研究显示,这些小鼠脑中存在微小的,神秘的黑点,这些黑点可能表示铁的存在,这是一种在MRI下显示黑暗的元素,在某些化学形式中,可以是高反应性和炎症诱导,“拉特说。这些小鼠研究提出了这种铁可能与淀粉样斑块紧密相关的可能性。

  相关故事哥伦比亚研究人员揭示了为什么一些胶质母细胞瘤对免疫治疗有反应新近开发的干细胞技术显示出治疗PD患者的前景.KU教授讨论了计算机界面辅助,恢复沟通的承诺.Rutt与Zeineh联手仔细检查人脑标本中的铁颗粒。 “我们想知道是否存在铁与人类阿尔茨海默氏症斑块的关联”。拉特说。

  在结合7T MRI,计算分析和艰苦实验室染色技术的一系列步骤中,科学家探测了从五个阿尔茨海默氏症和五个对照脑标本中的每一个脑中的几个位置取出的组织块。 “我们不确定在哪里看,”拉特说。

  通过7T MRI扫描这些平板,这可以提供三维的头发厚度分辨率。在来自五个阿尔茨海默氏症大脑中的四个的图像中 - 但是没有一个控制大脑 - 研究人员观察到了下丘脑中的黑点,这是海马体的一个组成部分。众所周知,海马会引发一些阿尔茨海默病最早和最严重的破坏。

  然后,斯坦福大学的科学家们仔细地将组织板切成几百个超薄切片;用污渍培养这些切片,确定铁,小胶质细胞,淀粉样蛋白斑和tau的位置;并分析了由此产生的污点模式。

  淀粉样蛋白斑块,tau不一直接近铁

  出现的证据表明,经常被小胶质细胞吞噬的铁占据了阿尔茨海默氏症大脑下部的相同部位,7T核磁共振成像发现了黑点。那些小胶质细胞大多处于激活状态。

  值得注意的是在这些斑点中相对不存在淀粉样斑块。 “尽管我们尽最大努力做到这一点,但我们并没有像往常一样找到与斑块有关的铁”。拉特说。 Tau经常在附近 - 但是,再一次,并非一贯。

  “淀粉样蛋白在阿尔茨海默病的大脑中被发现,并且通常在死亡的人的大脑中,根本没有记忆丧失的抱怨,” Zeineh说。 “Tau也遍布阿尔茨海默氏症的大脑。相比之下,这种铁 - 小胶质细胞复合物似乎真的集中在下丘脑中 - 到目前为止,它只出现在阿尔茨海默病患者的大脑中。

  Zeineh和Rutt表示,他们不知道铁是如何进入脑组织的,或者为什么它会积聚在脑组织中。他们推测,对小脑血管微损伤有一种可能性。

  研究人员告诫说,研究中使用的染色剂无法显示β-淀粉样蛋白的可溶性簇,现在越来越多地认为它是蛋白质的有毒形式,而不是聚集的斑块。他们说,可溶性淀粉样蛋白可能仍然是一个主要的,如果仍然知之甚少。

  Zeineh,Rutt和Hannes Vogel,医学博士,病理学教授和该研究的共同作者,计划与病理学助理教授,医学博士,Edward Plowey合作进一步探索这些研究结果。他们打算检查更广泛的大脑区域,并在大量死后脑标本中染色更多的细胞类型。他们还计划在阿尔茨海默病发病前的神经退行性疾病和记忆丧失的早期阶段,在活着的患者的大脑中寻找充满铁的小胶质细胞。他们的最终目标是将这些影像学发现转化为临床工具,以帮助对抗痴呆症。

  资料来源:斯坦福大学医学中心

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