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西达赛奈医疗中心:新发现的视网膜血管病变 有望早期诊断阿尔茨海默病
日期 : 07-07-2020

在美国,超过500万人患有老年痴呆症。这个数字还在增长,预计到2050年,超过1300万65岁及以上的美国人将患有老年痴呆症。随着中国社会老龄化的加剧,这个数据在中国也同样不乐观,给患者、家庭和社会带来了沉重的负担。

 

过去,我们总认为,老年痴呆症是自然老化的结果,无法预防。美国洛杉矶西达赛奈医疗中心(Cedars-Sinai Medical Center)神经学系主任Nancy Sicotte医生指出:“降低老年痴呆风险需要从一开始就开始改变生活方式,而不是等到70岁。”2019年阿尔茨海默病协会发布的研究报告也表明,采用4-5种健康的生活方式,包括健康的饮食、每周至少150分钟的中度到剧烈运动、不吸烟、轻度到中度酒精摄入以及参加大脑刺激活动,可将老年痴呆症的风险降低60%

 

01  新发现的视网膜血管病变

有望早期诊断阿尔茨海默病

 

阿尔茨海默病是一种主要发生于老年人的神经衰退性疾病,其特征是记忆力和智力严重衰退,严重到足以影响日常生活。截至到目前,老年痴呆并没有治愈的方法,往往到了确诊时为时已晚。Sicotte医生指出,除了改变生活方式外,随着年龄的增长,人的记忆还是会发生变化,早期预防早期诊断早期治疗也可以减轻或减缓痴呆症的进展。

 

西达赛奈科研团队最近领导的一项发表在《神经病理学学报》上的新研究显示,老年痴呆症早期阶段会影响患者视网膜小血管的完整性。这一发现有希望通过视网膜早期诊断阿尔茨海默氏症,视网膜是眼睛器官的后部,是大脑的延伸部分,易于进行实时无创成像。《神经病理学学报》是神经科学的旗舰科研杂志之一,影响因子高达18.174,重点针对神经科学在基础医学方面的病理机制研究。

 

在这项新研究中发现的视网膜异常也出现在轻度认知障碍患者中。这项研究的合著者、西达赛奈神经外科系主任Keith L.Black医生说:“轻度认知障碍患者视网膜血管异常的发现,有可能在人们出现症状前几年就诊断出老年痴呆症。这种早期发现或将让阿尔茨海默病早期阶段得到进一步深入研究,并让老年痴呆早期治疗方法的得以研发。” 综合起来,这些发现为老年痴呆症的发展提供了重要的见解,具有重要的临床意义。

 

该研究的资深作者、通讯作者,西达赛奈神经外科和生物医学副教授Maya Koronyo-Hamaoui博士指出:“改善现有阿尔兹海默症病变诊断方式是我们实验团队的长久目标,本篇研究成果关于视网膜血管周细胞退化以及血管淀粉样β积聚的发现是我们最重要的发现之一,指导了我们未来的方向,我们已经在探讨针对此病理特征的视网膜成像技术。”

 

西达赛奈博士后研究员、第一作者Shi Haoshen博士补充说:“我们发现,阿尔茨海默病患者视网膜血管壁的早期分子和细胞丢失,以及淀粉样β沉积(一种有毒蛋白质的积累)的积累,这种蛋白质的积累是老年痴呆症的标志。”

 

在这项研究中,共研究了29名阿尔茨海默病患者、11名轻度认知障碍患者(阿尔茨海默病早期阶段)的眼组织和22名认知正常者的死后眼组织。

 

在阿尔茨海默氏症患者中,研究发现其视网膜中的微小血管有三种异常:

01   周细胞死亡率高,这是一种排列在血管中的细胞;

02   低水平的PDGFRβ,一种促进细胞发育和生长的蛋白质受体;

03    毒性淀粉样Β形式的积累。

 

在许多功能过程中,周细胞有助于调节血流,维持保护大脑免受毒素侵害的血脑屏障。Koronyo-Hamaoui解释说:“我们都知道血管流动和功能对认知功能至关重要,这项研究首次提供了分子和细胞机制。研究表明,阿尔茨海默病患者视网膜周细胞经历了早期程序性细胞死亡,血管PDGFRβ缺乏与这些患者大脑淀粉样β堆积水平增加(包括脑动脉壁)和认知功能丧失密切相关。”

 

 

此项研究由美国国立卫生研究院国家老龄化研究所、萨班和马西亚诺私人基金会支持,研究人员下一步的目标是非侵入性视网膜血管成像技术,以进一步诊断阿尔茨海默病。

 

02  《科学》杂志论文:

研究解锁记忆和决策之间的大脑通路

 

总是尝试着去回忆,但是想不起来了。——这是很多痴呆症患者的共同痛苦。为了减轻这痛苦,关于记忆以及记忆恢复的研究一直在进行,西达赛奈近期领导的一项关于“记忆”的研究,对于阿尔茨海默氏病,癫痫和精神分裂症有关的记忆问题的治疗将具有重要意义,同时也为科学家研究大脑中影响记忆的疾病和其它问题奠定了基础。

 

一直以来,记忆检索的过程如何?我们是如何基于记忆做出决定的确切过程,仍不清楚。6月26日发表在《科学》杂志的一项研究成果,确定了不同的独立神经元集合,这些神经元负责记忆的决策。

 

 

此项研究得到了美国国家心理健康研究所、美国国家科学基金会、美国国家卫生研究院、西蒙斯全球大脑合作基金会、麦克奈特神经科学基金会等多项科研基金的支持,并由西达赛奈神经科学理事会主席Ueli Rutishauser医生牵头。Rutishauser医生指出:“认知灵活性的一个基本方面是我们有能力在需要时选择性地搜索内存中的信息。这是人脑中首次描述神经元发出基于记忆的决定的信号。此外,我们的研究表明记忆是如何仅在需要时选择性地转移到额叶的。”

 

 

 

这项研究中,受试者在两个任务之间进行切换,即分类任务和记忆任务。

 

对于分类任务:研究人员向他们显示了一系列图像,其中包括人脸,猴脸,水果和汽车,并在每幅图像后被要求确定它是否属于某个视觉类别,例如,是否为水果。受试者通过按下按钮或将眼睛移至选择的选项来表示“是”或“否”。

 

对于记忆任务:受试者观看了一系列图像,并被询问每个图像是新图像还是熟悉图像。他们再次通过按下按钮或眼睛移动来表示他们的“是”或“否”决定。

 

研究人员发现,在执行记忆任务的人中,内侧额叶皮层(参与决策的大脑部分)中的特定神经元与海马(参与学习和记忆的大脑部分)的神经元协调活动。创建“记忆路径”。当患者切换到执行分类任务时,这些途径不再活跃。

 

03   加强特定的“记忆途径”

或将是改善老年痴呆患者记忆关键

 

西达赛奈神经外科博士后学者、该研究的第一作者Juri Minxha博士说:“我们发现的是神经网络的一个关键方面,当我们努力地搜索记忆中的某个信息来做出决定时,这些神经网络就会参与进来。在这项研究中,我们问了一些简单的是或否问题,旨在使志愿者访问他们最近的记忆或分类知识。当决定要求患者记住某些东西时,内侧颞叶和内侧额叶皮层都会活跃。这两个大脑结构之间的相互作用可以成功地恢复记忆。”

 

Rutishauser说:“我们的研究表明,当人需要该信息时,有选择地开启了海马和额叶内侧之间的通路。而在通过按钮指示选择的受试者和使用眼动追踪的受试者中,这些途径的激活没有区别。这个结果很重要,因为它表明这些神经元以一种抽象的形式发出信号,而不是激活一个特定的动作来传达该决定。”

 

研究人员正在研究加强这些新发现的“记忆途径”的方法。研究人员推测,加强这些途径可能是改善患有某些记忆障碍的患者如老年痴呆症患者记忆的关键。

虽然目前还没有治疗阿尔茨海默氏症或痴呆症的方法,但重要的是要认识到痴呆症的症状,并积极与医生沟通自己的患病风险。“这是一个非常重要的公共卫生问题。最优秀和最聪明的人将致力于这项研究,为痴呆症、老年痴呆症和其他记忆障碍提供治疗和预防。” Sicotte医生强调。

 

在全美名列前茅的西达赛奈神经科学中心,包括神经内科和神经外科。来自世界各地的医生把棘手的病人转诊到这里,这里除了在脑肿瘤的治疗中尤为突出外,在重大神经疾病如中风、帕金森氏病、阿尔兹海默病,多发性硬化 ,肌萎缩侧索硬化,癫痫症等难治性神经系统疾病治疗与科研方面,也都走在了世界领先位置。

 

参考文献

1、《Blood Vessel Defects in Eyes May Foretell Alzheimer’s》

https://www.cedars-sinai.org/newsroom/blood-vessel-defects-in-eyes-may-foretell-alzheimers/

2、《Myths about Dementia, Alzheimer’s and Memory Lossf》 Jun 12, 2020 Cedars-Sinai Staf

https://www.cedars-sinai.org/blog/dementia-alzheimers-and-memory-loss.html

3、《Study Identifies Brain Pathways Between Memory and Decisions》

https://www.cedars-sinai.org/newsroom/study-identifies-brain-pathways-between-memory-and-decisions/
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