新的大脑模型提供了针对阿尔茨海默氏症洞察力和认知能力下降的预测

由布莱根妇女医院的研究人员领导的一项研究已经建立了一个新的资源，用于在个体化水平上探索和理解阿尔茨海默病 (AD)。该团队从 50 多个不同个体中生成了诱导多能干细胞 (iPSC) 系，这些个体还可以获得纵向临床数据、定量神经病理学数据以及丰富的脑组织遗传和分子分析。该团队通过一系列研究证明了这种新资源的力量，这些研究将这些人类干细胞转化为脑细胞，然后分析培养皿中这些活神经元中活跃的分子通路。该团队确定了与认知能力下降和 AD 相关的淀粉样蛋白 β 蛋白 (Aβ) 和 tau 蛋白的特定形式，并发现了影响这些有毒物质产生的信号通路。他们的发现发表在《神经元》上。

“我们发现人类不同的遗传背景会产生不同的 Aβ 和 tau 谱，”布里格姆神经病学部的Tracy Young-Pearse 博士说。“就个体阿尔茨海默病的临床结果而言，这些干细胞衍生的神经元图谱具有预测性。来自 AD 和认知正常人的大量人类细胞系为科学界提供了一个强大的实验系统，可以解开为什么有些人会患上 AD 而另一些人不会。”

该研究利用了一项大型跨机构协作工作，该工作跟踪了来自拉什大学宗教秩序研究 (ROS) 和拉什记忆与衰老项目 (MAP) 的一群人。所有参加 ROS 和 MAP 研究的人都没有 AD 病史或任何其他神经系统诊断，但随着时间的推移，其中超过三分之一的人继续发展为 AD。干细胞系是从这些人中超过 50 人的血液样本中产生的，这些人平均活到 90 岁。当受试者还活着时，为每个人收集了详细的临床记录和全基因组测序。死后，死者的大脑也被研究并与培养皿中培养的脑细胞进行比较。

研究人员测量了干细胞衍生神经元产生的 Aβ 和 tau，发现特定的 Aβ 和 tau 种类与大脑中斑块和缠结沉积的水平以及认知能力下降的轨迹有关。

“如果你查看来自 50 个人的细胞培养样本，你可以从 Aβ 和 tau 分析预测该人认知状态的一些特征：他们的认知能力下降率以及他们是否患上 AD，这绝对是非常了不起的，”Young-皮尔斯说。

作者认识到，由于 ROS 和 MAP 队列的参与者主要是欧洲血统的白种人，他们的观察可能不适用于更多样化的人群。研究团队已经着手开发 50 种新的 iPSC 系，这些系将来自有色人种和非白种人群体。

Young-Pearse 说：“这是整个社区、全世界科学家都可以使用的资源。”“我们已经在世界各地拥有大约 50 个实验室，开始在他们的研究中使用这些细胞。”

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