PNAS 新研究表明,痴呆症的症状是写在血液中的

来源: 生物360 / 作者: 2021-09-16
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研究显示,与没有任何健康状况的老年人相比,痴呆症患者体内 33 种代谢物的水平有所不同。他们的研究结果发表在本周的《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上,可能有一天有助于痴呆症的诊断和治疗。

“代谢物是由细胞和组织内发生的重要化学反应产生的化学物质,” 第一作者 Takayuki Teruya 博士说,他在冲绳科学技术研究生院 (OIST) 的 G0 细胞单元工作。“我们的身体通常会保持这些水平的平衡,但随着我们年龄的增长,如果我们患上了痴呆症等疾病,这些水平可能会波动和变化。”

痴呆症不是一种单一的疾病,而是用来描述一系列症状的一个总称,包括记忆、思考、决策或日常活动能力缓慢但通常不可逆转的下降。在所有与老年有关的疾病中,痴呆症是最严重的疾病之一,不仅对患者及其家人,而且对整个社会都是如此,全世界估计有 5500 万人患有这种疾病。

虽然科学家们知道痴呆症是由神经损伤引起的,但这种损伤的确切原因,以及如何检测和治疗这种损伤的方法仍然难以捉摸。

在这项研究中,研究小组分析了 8 名痴呆症患者和 8 名健康老年人的血液样本。他们还收集了 8 名健康年轻人的样本作为参考。与大多数分析血液代谢物的研究不同,这项研究包括在红细胞中发现的化合物。

“血细胞很难处理,因为如果不治疗,即使是很短的一段时间,它们也会发生代谢变化,”Teruya 博士解释说。

然而,该研究小组最近开发了一种稳定红血球中的代谢物的方法,使他们第一次可以检查红血球活动和痴呆症之间的关系。

科学家测量了全血中 124 种不同代谢物的水平,发现 33 种代谢物,分为 5 个不同的亚组,与痴呆症相关。其中 7 种化合物在痴呆症患者体内的含量增加,而 26 种化合物的含量则有所下降。这些化合物中的 20 种,包括 9 种在红细胞中含量丰富的化合物,以前从未被认为与痴呆症有关。

该研究的资深作者、OIST G0 细胞单元负责人 Mitsuhiro Yanagida 教授说:“识别这些化合物意味着我们离能够用分子诊断痴呆症又近了一步。”

在痴呆患者中表现出升高的 7 种代谢物是在血浆中发现的,属于代谢物亚群 A。重要的是,一些化合物被认为对中枢神经系统有毒性作用。

柳田教授说:“现在说这个还为时过早,但这可能表明了痴呆症可能的机制原因,因为这些化合物可能会导致大脑损伤。”

研究小组计划在下一步的研究中测试这一想法,通过观察这些代谢物的增加是否会在动物模型 (如老鼠) 中诱发痴呆。

与健康老年人相比,痴呆症患者体内减少的其余 26 种化合物属于其他 4 个代谢物亚组 B-E。

在痴呆症患者中减少的 6 种代谢物由于结构相似,被分类为 B 类。这些代谢化合物是抗氧化剂,通过减少自由基 (细胞中化学反应产生的不稳定分子) 造成的损害来保护细胞和组织。研究人员发现,这些来自食物的抗氧化化合物在健康老年人的红细胞中含量非常丰富。

“红细胞可能不仅提供氧气,还提供关键的代谢物,保护神经系统免受损害,”Teruya 博士说。

研究人员认为,其余的亚群含有的化合物在提供营养、保持能量储备和保护神经元免受损害方面发挥着作用。

Yanagida 教授说:“在未来,我们希望开始一些干预研究,要么向痴呆患者补充 B-E 亚组的代谢化合物,要么抑制 A 亚组的神经毒素,看看这是否可以减缓、预防,甚至逆转痴呆症状。”

这项研究是由冲绳科学技术研究生院、冲绳琉球国立医院和京都大学共同进行的。

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