大腦特定區(qū)域的神經(jīng)元過度活躍被認為是阿爾茨海默病的早期擾動。來自慕尼黑工業(yè)大學(xué)（Technical University of Munich，TUM）的團隊第一次能夠解釋這一早期因素的原因和機制，因此也是重要的神經(jīng)功能障礙。他們發(fā)現(xiàn)，興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸在活性神經(jīng)元附近持續(xù)存在時間過長。這導(dǎo)致這些神經(jīng)元的病理性過度刺激，從而對阿爾茨海默病患者的學(xué)習(xí)和記憶喪失造成嚴重影響。

已經(jīng)出現(xiàn)臨床癥狀的阿爾茨海默病患者的大腦中含有大量被稱為斑塊的β-淀粉樣蛋白。許多治療方法側(cè)重于去除斑塊，但迄今為止，這種嘗試的成功率有限。

“我們盡早發(fā)現(xiàn)和治療這種疾病至關(guān)重要。因此，我們專注于過度活躍的神經(jīng)元，這種神經(jīng)元早在患者發(fā)生記憶喪失之前就已發(fā)生，”TUM的Hertie神經(jīng)科學(xué)高級教授Arthur Konnerth教授解釋道。由于過度活躍，電路中的連接神經(jīng)元不斷地接收錯誤信號，導(dǎo)致信號處理的損害。

Konnerth與他的博士生Benedikt Zott和整個研究團隊一起成功地確定了這種早期腦干擾的原因和觸發(fā)因素。這一發(fā)現(xiàn)可能為新的治療方法開辟道路。該研究發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上。

β-淀粉樣蛋白阻斷谷氨酸再攝取

神經(jīng)元使用稱為神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)相互通信。谷氨酸是其中最重要的化學(xué)物質(zhì)之一，用于激活連接的神經(jīng)元。谷氨酸被釋放在稱為突觸的兩個神經(jīng)元之間的連接位點，并且被快速移除以允許傳輸下一個信號。這一過程一方面通過所謂的泵分子進行，另一方面通過谷氨酸沿著膜的簡單運輸被動進行。

研究人員發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元過度活躍使突觸間隙中高濃度的谷氨酸持續(xù)時間過長。這是由于β-淀粉樣蛋白分子的作用，其阻止谷氨酸轉(zhuǎn)運出突觸間隙。該團隊使用來自患者樣本的β-淀粉樣蛋白分子并使用各種小鼠模型測試了該機制，兩種方法的結(jié)果類似。

早期治療策略的指征

該團隊還發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)遞質(zhì)阻滯是由早期可溶性β-淀粉樣蛋白引起的而不是斑塊介導(dǎo)的。β-淀粉樣蛋白最初作為單分子形式或單體發(fā)生，然后聚集成雙分子形式（二聚體）和更大的鏈，最終導(dǎo)致斑塊。研究人員發(fā)現(xiàn)谷氨酸鹽阻斷是由可溶性二聚體引起的。

“我們的數(shù)據(jù)為特定β-淀粉樣蛋白類型二聚體的快速和直接毒性作用提供了明確的證據(jù)。我們甚至能夠解釋這種機制，”正如該研究的第一作者Benedict Zott所述。研究人員現(xiàn)在希望利用這些知識進一步提高他們對阿爾茨海默病細胞機制的理解，從而支持疾病早期治療策略的發(fā)展。