研究人员使用了一种新的大脑映射技术，识别出易受蛋白质积累影响的与记忆相关的大脑细胞，这在阿尔茨海默病的发展中是一个关键因素。这是一种不治之症、逐步恶化的大脑障碍，慢慢摧毁记忆和思维能力。
来自德克萨斯大学阿灵顿分校和加利福尼亚大学旧金山分校的研究人员使用了一种新的大脑映射技术，识别出易受蛋白质积累影响的与记忆相关的大脑细胞，这在阿尔茨海默病的发展中是一个关键因素。这是一种不治之症、逐步恶化的大脑障碍，慢慢摧毁记忆和思维能力。
根据德克萨斯州卫生服务部的数据，德克萨斯州近50万人生活在阿尔茨海默病的阴影下，这种痴呆症给该州带来了约240亿美元的护理时间成本。德克萨斯州在美国的阿尔茨海默病案例中排名第四，在与阿尔茨海默病相关的死亡中排名第二。
为了了解为什么大脑的某些部分更容易受到阿尔茨海默病的影响，研究人员将重点放在tau蛋白上，这种蛋白在脑细胞中积累并破坏正常活动。通过使用MISS（矩阵反演和子集选择）映射技术，对约130万个细胞进行了分析，研究团队创建了小鼠大脑中不同细胞类型的详细地图。他们将这些地图与tau积累的区域进行比较，以识别哪些细胞类型受到的影响最大。研究结果已发表在同行评审的期刊《自然通讯生物学》上。
“通过使用数学和计算模型，我们发现海马体中的某些细胞对tau积累更加脆弱，海马体是一个与记忆和导航相关的重要大脑区域，”作者佩德罗·迈亚（Pedro Maia）说，他是UTA的数学助理教授。“这些谷氨酸能神经元与tau沉积有很强的联系，这意味着它们更有可能受到影响。相反，皮层中的大脑细胞——负责控制运动、感官信息、情绪和推理的大脑部分——则较少受到tau的影响。”
有趣的是，研究人员还发现，少突胶质细胞，帮助绝缘神经纤维的大脑细胞，受到的tau影响较小。这表明这些细胞可能有助于保护大脑免受tau积累的影响。
该研究还发现，大脑中不同细胞类型的分布可能比单一的遗传因素更能预测tau积累发生的地方。这意味着，不同大脑区域内存在的细胞类型可能比与阿尔茨海默病相关的基因在确定对tau的脆弱性上更为重要。
迈亚博士表示：“总的来说，这项研究帮助我们理解为什么某些大脑区域更受tau积累的影响，从而导致阿尔茨海默病。通过识别相关的细胞类型和基因功能，我们的研究展示了理论和计算模型如何为阿尔茨海默病的发展提供新的见解。这是一组有价值的数据，将帮助我们具体定位与tau积累相关的脆弱细胞和基因，可能在未来减缓或阻止阿尔茨海默病的发展。”
要了解更多关于迈亚的工作，请访问他共同领导的“人类健康数学NSF RTG培训项目”，该项目专注于计算神经学。
本研究得到了以下NIH资助的支持：R01NS092802、RF1AG062196和R01AG072753。
