通过小鼠骨髓移植转移的家族性阿尔茨海默病
研究人员 3 月 28 日在《干细胞报告》杂志上表明,家族性阿尔茨海默病可以通过骨髓移植进行转移。当研究小组将携带遗传性阿尔茨海默病的小鼠的骨髓干细胞移植到正常的实验室小鼠体内时,接受者患上了阿尔茨海默病,而且发病速度加快。
该研究强调了起源于大脑外部的淀粉样蛋白在阿尔茨海默氏病发展中的作用,这改变了阿尔茨海默氏病的范式,从一种完全在大脑中产生的疾病转变为一种更具系统性的疾病。根据他们的发现,研究人员表示,应该对血液、组织、器官和干细胞的捐献者进行阿尔茨海默病筛查,以防止在血液制品输注和细胞治疗过程中无意中传播阿尔茨海默病。
“这支持了这样的观点,即阿尔茨海默氏症是一种全身性疾病,大脑外部表达的淀粉样蛋白会导致中枢神经系统病理学,”不列颠哥伦比亚大学的资深作者和免疫学家威尔弗雷德·杰弗里斯说。 “随着我们继续探索这一机制,阿尔茨海默病可能只是冰山一角,我们需要对用于血液、器官和组织移植以及人源干细胞移植的供体进行更好的控制和筛选或血液制品。”
为了测试淀粉样蛋白的外周来源是否会导致大脑中阿尔茨海默氏症的发展,研究人员移植了含有来自携带该疾病家族型小鼠的干细胞的骨髓,该疾病是人类淀粉样蛋白前体蛋白(APP)基因的变体,当它被裂解、错误折叠和聚集时,就会形成淀粉样斑块,这是阿尔茨海默病的标志。他们对两种不同品系的受体小鼠进行了移植:完全缺乏 APP 基因的 APP 敲除小鼠和携带正常 APP 基因的小鼠。
在这种遗传性阿尔茨海默病模型中,小鼠通常在 9 至 10 个月大时开始出现斑块,认知能力下降的行为迹象在 11 至 12 个月大时开始出现。令人惊讶的是,移植受体很早就开始出现认知能力下降的症状——APP 敲除小鼠在移植后 6 个月,“正常”小鼠在移植后 9 个月。
第一作者 Chaahat Singh 表示:“我们可以在 6 个月时看到 APP 敲除组中显着的行为差异和认知能力下降,这一事实令人惊讶,但也很有趣,因为它只是显示了转移后疾病加速的表现。”不列颠哥伦比亚大学。
在小鼠中,认知能力下降的迹象表现为缺乏正常的恐惧以及短期和长期记忆的丧失。两组受体小鼠还表现出阿尔茨海默病的明显分子和细胞特征,包括血脑屏障渗漏和大脑中淀粉样蛋白的积聚。
通过观察完全缺乏 APP 基因的 APP 敲除小鼠中的疾病转移,研究小组得出结论,供体细胞中的突变基因可以导致该疾病,并且观察到携带正常 APP 基因的受体动物容易感染该疾病,这表明:该疾病可以传染给健康个体。
由于移植的干细胞是造血细胞,这意味着它们可以发育成血液和免疫细胞,但不能发育成神经元,研究人员在 APP 敲除小鼠大脑中证明了淀粉样蛋白,明确表明阿尔茨海默病可能是由外部产生的淀粉样蛋白引起的。中枢神经系统。
最后,小鼠疾病的来源是人类 APP 基因,这表明突变的人类基因可以将疾病转移到不同的物种中。
在未来的研究中,研究人员计划测试将正常小鼠的组织移植到患有家族性阿尔茨海默氏症的小鼠体内是否可以减轻这种疾病,并测试该疾病是否也可以通过其他类型的移植或输血进行转移,并扩大对疾病转移的研究物种之间。
“在这项研究中,我们检查了骨髓和干细胞移植。然而,下一步重要的是检查在应用其他形式的细胞疗法期间是否发生了无意的疾病传播,以及直接检查疾病从污染源的转移,独立于细胞机制,”杰弗里斯说。
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