Cell ：陈暐婷/卢艺等揭示脑部如何应付阿兹海默淀粉样沉积斑块？
2020-07-24 兮 BioArt
科学家们至今对于这些类淀粉斑块与阿尔兹海默症病程之间的关联性仍不明朗。研究揭示β-淀粉样蛋白的沉积在疾病病程中可能扮演“触发者” 或是“驱动者”的角色，引发多细胞协同作用的复杂神经退化机制。
古希腊及罗马哲学家曾发现与老化相关的失智现象，直到1901年德国Alois Alzheimer医生报导一位55岁患者的病征及其死后脑部大量累积的淀粉样斑块 (amyloid plaques)，才将此疾病命名为阿兹海默症 (Alzheimer’s disease) 。
一个世纪以来，许多科学家从不同角度各自描述不同分子或细胞在面对淀粉样斑块时产生的病变，尝试着拼凑出脑部的病理变化。然而脑部结构相当复杂，成千上百亿的细胞中有许多不同细胞种类和功能。专注在一种细胞或一个分子的变化往往见树不见林，无法综观全局地理解不同细胞如何各司其职且协同作用地应付类淀粉斑块。科学家们至今对于这些类淀粉斑块与疾病病程之间的关联性仍不明朗。
2020年7月22日，比利时佛拉姆斯生物技术研究所 (VIB) 及鲁汶大学 (KU Leuven) 的Bart De Strooper教授以及生物信息学家Mark Fiers博士（共同一作为陈暐婷博士与卢艺博士）在Cell上发表研究 Spatial transcriptomics and in situ sequencing to study Alzheimer’s Disease ，揭示β-淀粉样蛋白的沉积在疾病病程中可能扮演“触发者” 或是“驱动者”的角色，引发多细胞协同作用的复杂神经退化机制。
该研究利用最新的技术-空间转录组-系统化地定义淀粉样斑块引发的多细胞基因调控网络 (multicellular gene regulatory network)，此网络由57种转录子组成并被命名为Plaque-Induced Genes (PIGs)。在研究中发现正常小鼠脑部中此网络并未协同作用，然而随着β-淀粉样蛋白的堆积，57 PIGs逐渐建构起由星型胶细胞及神经胶细胞主导的调控网络（见下图）。此网络象征着补体系统通过经典途径的活化以及溶酶体 (endolysosomal pathway) 的异常。此外，该研究也发现另一个由寡突胶质细胞主导的调控网络，该网络在少量β-淀粉样蛋白累积时被激发，但在高强度β-淀粉样蛋白堆积的时候被耗尽。
De Strooper 教授认为：“我们的研究显示淀粉样斑块并非疾病中‘无辜’的副产物，而是会引发多细胞强烈协同作用的触发者。未来需要进一步的研究探讨移除淀粉样斑块是否可以有效逆转这些细胞的病理机转。”
原始出处：
Wei-Ting Chen 1, Ashley Lu 1, Katleen Craessaerts 1, et al.Spatial Transcriptomics and In Situ Sequencing to Study Alzheimer's Disease.Cell. 2020 Jul 17;S0092-8674(20)30815-1. doi: 10.1016/j.cell.2020.06.038.
作者：兮
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