來源:生物谷原創 2022-10-11 13:38
來自??巳卮髮W等機構的科學家們通過研究不同類型腦細胞中的基因組變化得到了一個令人非常驚訝的結果,即阿爾茲海默病的許多改變都是在神經元以外的大腦細胞中發生的。
阿爾茲海默病是一種慢性神經退行性疾病,其主要特征為β淀粉樣蛋白和tau神經纖維纏結在大腦皮層中的不斷堆積。近日,一篇發表在國際雜志Nature Communications上題為“DNA methylation signatures of Alzheimer's disease neuropathology in the cortex are primarily driven by variation in non-neuronal cell-types”的研究報告中,來自??巳卮髮W等機構的科學家們通過研究不同類型腦細胞中的基因組變化得到了一個令人非常驚訝的結果,即阿爾茲海默病的許多改變都是在神經元以外的大腦細胞中發生的,而神經元細胞實際上會隨著疾病的進展而發生死亡,相關研究還發現了一些此前并未被闡明的參與人類癡呆癥發生的新基因,其或有望作為未來藥物開發新靶點。
研究者表示,這項研究是同類研究中規模最大的分析阿爾茲海默病中DNA甲基化的研究,DNA甲基化是基因活性被調節的一種過程,其作用有點像調光器開關能打開或關閉基因的表達,如今越來越多的科學家們認為,DNA甲基化在諸如癡呆癥等疾病的發生過程中扮演著關鍵的作用。到目前為止,對大腦中DNA甲基化的研究僅能觀察患者死亡后組織的大量樣本,換句話說,科學家們僅限于研究一塊大腦組織中所有不同類型的DNA甲基化的平均水平,這項研究中,研究人員開發了一種能純化細胞群的技術,這意味著他們就能首次在每個不同的細胞類型中觀察到DNA甲基化的活性。
本文研究或能促進科學家們深入探索與癡呆癥發生相關的單一細胞群的變化,研究者通常會認為,這些改變主要會發生在神經元中,但令人驚訝的是,研究人員在非神經元細胞類型中也觀察到了更多顯著的變化,這意味著研究人員就能開始理解參與疾病發生的更多分子機制,并識別出能通過新型藥物來靶向作用的特殊通路了。這項研究中,研究人員對捐贈給“癡呆癥隊列研究”(Dementia Research cohort)的631份大腦組織樣本進行了分析,其中就包括已經去世的阿爾茲海默病患者,對于每個人而言,研究人員分析了在阿爾茲海默病中受到不同影響的兩個不同的大腦皮層區域,每位捐贈者在死亡后都有非常全面的大腦病理學分析和測定信息,這或許就為研究人員提供了關于其疾病進展非常詳細的信息。
科學家發現阿爾茲海默病的發生或與大腦神經元細胞以外的多種類型細胞有關。
圖片來源:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-33394-7
研究者Mill說道,本文研究強調了利用多種神經病理學測定手段來識別阿爾茲海默病表觀遺傳學特征的力量,同時還強調了分析不同細胞類型活性,以及其在疾病中被激活的時間和方式的重要性;捐獻大腦用于研究的個體或能推動科學家們找到新的研究線索,并能促進科學家們開發未來治療阿爾茲海默病的新型療法。目前研究人員需要理解誘發癡呆癥的疾病是如何發展的,從而就能幫助尋找到最佳的治療手段,由阿爾茲海默病協會資助的這項研究就是利用了黃金標準資源來理解癡呆癥發生的一個重要例子。本文研究結果形成了另一塊拼圖,研究者發現,在阿爾茲海默病中受到影響的不僅僅是神經細胞,還有在大腦中支持它們的其它類型的細胞;如今研究人員已經知道,這些細胞中基因的改變或許參與其中,但他們也首次發現,在大腦支持細胞中開啟和關閉這些基因功能的“調光開關”的變化或許也在阿爾茲海默病的發生過程中發揮著重要作用。
通過一種令人興奮的尖端技術,研究人員首次分析了特定類型大腦細胞中的改變,進一步研究或能幫助他們具體闡明到底是腦細胞中哪里出錯了才會引發癡呆癥,以及幫助指導如何開發新型靶向性療法來治療引發癡呆癥的不同大腦疾病,這或許是目前以及未來癡呆癥患者最需要的。綜上,本文研究強調了利用神經病理學的多種措施來識別阿爾茲海默病的表觀遺傳學特征的力量,同時還揭示了在純化的細胞類型中分析疾病相關突變的重要性。(生物谷Bioon.com)
原始出處:
Shireby, G., Dempster, E.L., Policicchio, S. et al. DNA methylation signatures of Alzheimer’s disease neuropathology in the cortex are primarily driven by variation in non-neuronal cell-types. Nat Commun 13, 5620 (2022). doi:10.1038/s41467-022-33394-7