贝勒医学院的研究人员发现,大脑自带阿尔茨海默斑块的清洁团队——只是需要一点鼓励。研究团队发现,增加星形胶质细胞(大脑星形支持细胞)中一种名为Sox9的蛋白质水平,能使它们清除有毒的淀粉样斑块,同时保留阿尔茨海默病小鼠模型的记忆和思维能力。

这项发表在《自然·神经科学》上的研究聚焦于星形胶质细胞——这些细胞就像那个记得大家停车位置的朋友,负责促进大脑通信和记忆存储等基本任务。随着年龄增长,星形胶质细胞会发生功能改变;这些改变对衰老和神经退行性疾病意味着什么,至今仍是个谜。

第一作者崔东柱博士(在贝勒细胞与基因治疗中心和神经外科系进行此项研究,现为德克萨斯大学休斯顿健康科学中心助理教授)解释说,星形胶质细胞执行多种对正常大脑功能至关重要的任务。研究人员锁定Sox9,因为它控制着衰老星形胶质细胞中许多基因的活性,使其成为年龄相关大脑清洁放缓的主要嫌疑对象。

研究团队在已经出现认知障碍和淀粉样斑块的小鼠模型中操纵Sox9的表达——这比在症状出现前进行测试更现实,后者就像在晴天修漏雨的屋顶。在六个月内,他们追踪小鼠识别熟悉物体和环境的能力,然后测量斑块积累。

结果很明显:Sox9水平较低导致斑块积累更快、星形胶质细胞结构更简单;Sox9水平较高则使星形胶质细胞变成微型吸尘器,改善斑块清除和结构复杂性。Sox9增强的小鼠保持了更好的认知功能,表明激活大脑的支持团队可以减缓智力衰退。

“我们发现增加Sox9表达会触发星形胶质细胞摄入更多淀粉样斑块,像吸尘器一样从大脑中清除它们,”通讯作者、贝勒教授兼主席本杰明·迪宁博士说。“目前大多数治疗都集中在神经元或试图防止斑块形成。这项研究表明,增强星形胶质细胞的自然清洁能力可能同样重要。”

研究人员提醒说,还需要更多工作来了解Sox9在人类大脑中的长期作用,但这些发现为利用星形胶质细胞作为神经退行性疾病的天然防御疗法打开了大门——本质上就是给大脑的清洁工加薪并配备更好的设备。

贝勒的其他贡献者包括Sanjana Murali、Wookbong Kwon、Junsung Woo、Eun-Ah Christine Song、Yeunjung Ko、Debo Sardar、Brittney Lozzi、Yi-Ting Cheng、Michael R. Williamson、Teng-Wei Huang、Kaitlyn Sanchez和Joanna Jankowsky。该研究得到了美国国立卫生研究院资助以及David and Eula Wintermann基金会等的支持。