虽然星形胶质细胞通常有助于对抗 β-淀粉样斑块沉积,但持续的星形胶质细胞反应性可能导致星形胶质细胞营养不良、灰质萎缩和葡萄糖代谢减退。
在 这项新研究 中,伦敦帝国理工学院的科学家 Nicholas R Livingston、Paul Edison 和他们的同事使用新的咪唑啉受体 11C-BU99008 PET 示踪剂来检验星形胶质细胞反应性与神经变性。
他们发现有病理性淀粉样斑块(主要位于额叶、顶叶和枕叶区域)的患者的星形胶质细胞反应性增加的证据。 与阿尔茨海默病患者相比,轻度认知障碍患者的这些增加更大。
进一步的分析表明,病理性淀粉样斑块患者的星形胶质细胞反应性较低与顶叶、颞叶和额叶的葡萄糖代谢减退以及额叶和颞叶的灰质萎缩有关。
然而,β-淀粉样蛋白斑块的更多沉积与初级皮质运动和感觉区星形胶质细胞反应性增加有关,但颞区星形胶质细胞反应性降低。
11C-BU99008 是一种新型 PET 示踪剂,可与 I2-BS 结合,I2-BS 的表达与星形胶质细胞的反应性有关。 咪唑啉受体主要分为三类:I1 参与抑制交感神经系统以降低血压,I2 的功能尚不清楚但与几种精神疾病有关,I3 调节胰岛素分泌。位于大脑中的 I2-BS 蛋白随着健康衰老而上调,并在阿尔茨海默病中进一步增加。
过去的不同研究证实了星形胶质细胞反应性是阿尔茨海默病病理进展的早期事件的假设,发生在对早期淀粉样蛋白沉积的反应中,淀粉样蛋白沉积通常起源于额叶。 在早期阶段,反应性星形胶质细胞具有神经保护作用,有助于清除 β-淀粉样斑块。
在科学家研究的队列中,他们发现颞叶中 11C-BU99008 的结合较弱,这与淀粉样蛋白相关神经病理学的更大相对进展有关,即葡萄糖代谢减退和灰质萎缩。 科学家提出,这种颞叶区域 11C-BU99008 摄取减少反映了星形胶质细胞营养不良,这是由慢性促炎和神经毒性淀粉样蛋白诱导的星形胶质细胞表型引起的,导致糖酵解能力降低和损伤。继发性神经元代谢或细胞丢失。
科学家的研究有明显的局限性。 首先,只能检查少数科目。 第二个限制是横截面设计,科学家们认识到这一点。然而,死后病理学也有同样的局限性。 因此,作者的结果最好是描述性的解释,并建议一个假设模型,而不是一个可靠和独立的测试。
尽管如此,本研究和之前的 PET 11C-DED 研究中观察到的效应方向的一致性为所提出的模型提供了令人信服的支持,其中星形胶质细胞反应性发生在 β-淀粉样斑块的早期沉积中,有助于清除 β-淀粉样斑块,但随着时间的推移,星形胶质细胞变得具有神经毒性,导致与认知障碍相关的组织活动减少和细胞死亡。