巴塞罗那研究团队揭示:APOE4基因是阿尔茨海默病发病关键
巴塞罗那研究团队揭示:APOE4基因是阿尔茨海默病发病关键
近日,西班牙巴塞罗那圣保罗医院Víctor Montal研究团队在Nature Medicine期刊上发表了一项突破性研究,提出应将APOE4基因视为阿尔茨海默病(AD)的致病基因,而非仅仅是风险基因。这一发现不仅改变了我们对AD发病机制的理解,还为疾病的早期诊断和治疗提供了新的方向。
APOE4:从风险基因到致病基因
APOE4基因是载脂蛋白E(Apolipoprotein E,ApoE)的三种常见等位基因之一。长期以来,APOE4被认为是AD的重要风险基因,携带两条APOE4等位基因(纯合)的人在85岁左右罹患AD的概率高达60%。然而,Montal团队的研究发现,APOE4纯合完全满足由基因确定的AD的三大特征:近乎完全的疾病外显率、可预测症状发病年龄和病理特征/生物标志物/临床表现变化的可预测性。
研究团队分析了超过3200份AD患者病理样本和超过10000名志愿者的数据,发现APOE4纯合者在55岁开始就表现出明显的生物标志物异常,到65岁时几乎所有纯合者都出现脑脊液中Aβ1-42的异常。此外,纯合者发病年龄平均提前7-10年,且在发病前10-15年就已出现生物标志物的显著变化。
APOE4的作用机制
APOE4通过多种途径促进AD的发生和发展:
神经炎症调节:APOE4携带者表现出更强的神经炎症反应。ApoE4通过影响小胶质细胞和边界相关巨噬细胞(BAMs),加剧大脑中的炎症反应。近期研究还发现,BAMs通过生成反应性氧物质(ROS)损害神经血管功能,使白质更易受到缺血损伤。
Aβ代谢失调:ApoE4携带者的淀粉样蛋白β(Aβ)清除能力减弱,导致大脑中Aβ沉积增加。美国旧金山Gladstone研究所的研究进一步证实,神经元APOE4和小胶质细胞在Aβ和p-tau病理形成中存在协同作用,小胶质细胞耗竭可以显著减少Aβ聚集体。
神经血管功能障碍:ApoE4通过激活BAMs增加血脑屏障的渗透性,使毒性物质更容易进入大脑并损伤神经细胞。
脂质代谢失衡:ApoE4影响脂质代谢,导致神经元膜功能和突触传递受损,加剧Aβ沉积和神经炎症。
临床意义与未来展望
将APOE4定义为致病基因具有重要的临床意义:
- 早期诊断:APOE4纯合者在发病前10-15年就已出现生物标志物的显著变化,这为早期诊断提供了可能。
- 靶向治疗:针对APOE4相关机制的治疗策略正在开发中,包括抗炎治疗、Aβ抗体疗法和脂质代谢调节剂等。
- 基因疗法:基于CRISPR的基因编辑技术可能为APOE4相关AD提供根本性治疗方案。
这一发现不仅深化了我们对AD发病机制的理解,还为未来的药物研发和临床试验设计指明了方向。随着研究的深入,我们有望开发出更有效的预防和治疗措施,为数千万AD患者带来新的希望。