通过分析数十万个单独大脑细胞的RNA,研究人员加强了酒精使用障碍可能加速阿尔茨海默病进展的观点,这可能会导致改善针对性的治疗方法。
目前,美国近700万人患有阿尔茨海默病,预计到2060年,这一数字将翻倍。尽管衰老和遗传因素是与阿尔茨海默病相关的主要风险,但研究表明,包括酒精消费在内的生活方式选择也可能在疾病的发生和加重中发挥作用。
最近,斯克里普斯研究所的科学家发现,阿尔茨海默病和酒精使用障碍(AUD)在大脑中表现出类似的基因表达改变模式。这支持了酒精使用可能增强阿尔茨海默病进展的假设。该研究于2024年9月19日发表在eNeuro期刊上,可能有助于指导未来的预防措施和治疗方法。
“我们的研究确定了在阿尔茨海默病和酒精使用中被破坏的几种独特基因和途径,强化了酒精使用障碍可以通过影响阿尔茨海默病中一些相同分子途径来加速该疾病进展的想法,”首席作者、斯克里普斯研究所免疫学与微生物学系教授皮耶特罗·保罗·萨纳(Pietro Paolo Sanna)医学博士评论道。“通过详细探讨这些干扰,我们可以更好地理解这些疾病的原因,并确定潜在的治疗靶标。”
这项研究是研究人员首次应用单细胞转录组学——一种通过RNA测序分析个别细胞基因表达的技术——来研究与阿尔茨海默病和AUD相关的人类大脑细胞的变化。这项工作建立在萨纳实验室早期的发现基础上,指出过量饮酒加速了基因易感小鼠的阿尔茨海默病进展。
为了探索特定细胞类型的基因表达变化,研究团队分析了来自75名处于不同阿尔茨海默病阶段(早期、中期或晚期)的患者和10名无该疾病患者的数十万个大脑细胞的RNA测序信息。然后,他们将这些数据与现有的AUD个体的RNA测序信息进行了比较。
分析表明,AUD和阿尔茨海默病在大脑中均存在共同的基因表达改变,包括炎症基因和途径的增加、细胞信号传导和细胞死亡途径的破坏,以及血管细胞的修饰。
“我们提供的是导致认知衰退的两种疾病的比较分析,”第一作者、斯克里普斯研究所萨纳实验室的研究科学家阿尔皮塔·乔希(Arpita Joshi)博士评论道。“这增强了我们对阿尔茨海默病三种不同临床阶段的理解,并突出了将酒精使用障碍视为阿尔茨海默病的一个威胁风险因素的重要性。”
由于这项研究中AUD的样本量有限,研究人员打算用更大的基因表达数据集扩展他们的分析,这些数据集预计将在明年可用。
乔希表示:“我们期待能获取更大规模的酒精使用数据集,以验证我们的发现,并更深入地分析这两种疾病的共同特征,进行更精确的细胞类型分析。”这个项目是全球努力在单细胞层面解剖复杂疾病的一部分,增强我们对阿尔茨海默病、酒精使用障碍及两者之间相互作用的分子和细胞变化的认识。
除了萨纳和乔希之外,题为“阿尔茨海默病阶段的转录模式在细胞类型上是特异的,并与人类酒精使用障碍的影响部分重叠”的文章还由斯克里普斯研究所和博洛尼亚大学的费德里科·曼努埃尔·乔尔吉(Federico Manuel Giorgi)共同撰写。
这项研究获得了美国国立卫生研究院(AA021667,AA028982,DA046170,DA046204和DA053801)的资助。