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胆固醇堵住了大脑的“下水道”?阿尔茨海默小鼠实验给出线索

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大脑里也有一套“下水道系统”,负责把代谢废物冲走。

在一项以小鼠为对象的实验中,这套系统的流动被大幅削弱,而胆固醇被怀疑是幕后推手。

这套系统叫类淋巴系统(glymphatic system),是大脑的废物清除网络。

它的功能受损,与阿尔茨海默病相关的有害蛋白堆积有关。

如今,胆固醇被认为可能与这种循环减弱有关,方式或许是堵住了大脑内部的关键通道。

不过,这远未成为定论,许多问题仍然悬而未决。

英国伯明翰阿斯顿大学的罗斯林·比尔没有参与这项研究,她说:“我更愿意把它看作一个提出假设的研究。

” 阿尔茨海默病是最常见的痴呆症类型,全球约 5000万 人受痴呆症影响。

阿尔茨海默病患者大脑中会积累两类有害蛋白:一类是聚集形成斑块的β-淀粉样蛋白,另一类是形成缠结的tau蛋白。

不少研究提示,阿尔茨海默病的一个促发因素,是大脑未能清除废物化学物质。

没有患阿尔茨海默病的人,大脑通过类淋巴系统冲走有害废物——这是一张沿着大脑血管外壁延伸的狭窄通道网络。

在小鼠模型中,类淋巴流动会减弱,但越来越多的证据显示,这种流动可以通过药物、光照和声音暴露,甚至吸入高剂量二氧化碳来恢复。

为了更清楚地了解这种紊乱,韩国大邱庆北脑研究所的金道根(Do-Geun Kim)与同事研究了两组小鼠。

一组经过基因工程改造,表达与人类阿尔茨海默病相关的 五种 突变;

其余小鼠则健康。

团队向小脑延髓池注射染料,这是大脑后部一个充满脑脊液的腔室。

随后,不同小鼠分别在注射后 5分钟、15分钟、30分钟、60分钟或120分钟 被安乐死。

在健康小鼠中,染料在前30分钟沿着大脑底部动脉外侧扩散,随后进入脑组织。

到120分钟时,染料几乎完全消失,提示它已被类淋巴系统清除。

但在基因改造小鼠中,染料积聚在动脉外侧周围,很少到达脑组织。

金道根说:“通道在某种程度上被堵住了。

” 正常的类淋巴流动发生在血管外侧。

被称为星形胶质细胞的脑细胞把足状突起缠绕在血管上,形成狭窄通道——血管周围间隙,液体可以从中流过。

研究人员发现,这些间隙在阿尔茨海默病模型小鼠中比健康小鼠明显更窄。

此外,他们发现,少量进入改造小鼠大脑的染料,大多最终进入了淀粉样斑块。

研究人员推测,斑块像海绵一样,吸走了本应在大脑中循环的液体。

最后,团队探究了胆固醇在类淋巴功能障碍中可能扮演的角色。

阿尔茨海默病最重要的风险因素之一,是一种名为载脂蛋白E的蛋白发生突变,而它的主要功能之一就是在脑中产生胆固醇。

研究人员用一种能与胆固醇结合的荧光标记物对小鼠大脑染色。

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在健康小鼠中,5分钟后脑内出现大量荧光,随后水平下降。

原因尚不清楚,这可能是因为染料促使胆固醇释放到脑中,随后被清除。

但在改造小鼠中,胆固醇信号一直增加到120分钟。

胆固醇在健康大脑中有多种作用,包括调节神经元之间的信号传递。

金道根说,胆固醇也可能把化学物质从血管周围间隙运送到神经元;

阿尔茨海默病中可能存在某种变化,使胆固醇堵住了这种流动。

“血管周围间隙是快速液体流入的高速公路,”纽约罗切斯特大学的迈肯·内德高说,她是类淋巴系统的发现者之一。

“如果这条路出了问题,就很难把东西送进大脑。

” 不过,她表示,这项研究没有清楚显示胆固醇在类淋巴功能中可能起什么作用,也没有解释它在改造小鼠中为何表现不同。

“胆固醇为什么被动员起来了?

”她问道。

比尔则希望看到实验在活体小鼠身上重复,以便实时追踪脑脊液流动,而不是依赖死亡小鼠的显微镜切片。

该研究发表于bioRxiv,DOI:10.

64898/2026.

10.

01.

755971。

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