重大突破!新型猕猴模型助力阿尔茨海默症早期诊断
重大突破!新型猕猴模型助力阿尔茨海默症早期诊断
阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)是一种常见的神经退行性疾病,主要表现为记忆力减退和认知功能障碍。据统计,全球约有5500万痴呆症患者,其中60%-70%患有阿尔茨海默症。随着人口老龄化加剧,这一数字还在持续增长。然而,目前对阿尔茨海默症的发病机制尚未完全阐明,临床治疗效果也不尽如人意。
近日,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)研究员陈宇、路中华,副研究员叶涛团队,在阿尔茨海默症研究领域取得重要突破。他们成功建立了精准模拟家族性AD致病突变的新型猕猴模型——PSEN1基因突变食蟹猴,并在幼年突变猴中发现与AD相关早期生物标志物的改变以及外周炎症和免疫信号分子的异常,为深入理解AD的发生及发展进程提供了新机遇。相关研究已发表于《阿尔茨海默病与痴呆》。
突破性研究:精准猕猴模型的建立
与啮齿类动物相比,猕猴等非人灵长类动物与人类在进化和遗传信息、大脑结构、认知行为、免疫系统等神经生物学特征上更为接近。开发非人灵长类动物精准疾病模型有望更准确和全面地反映灵长类动物特异的AD病理特征和疾病进程。
研究团队采用CRISPR基因编辑技术,针对PSEN1基因进行精准突变。PSEN1基因是家族性阿尔茨海默症的重要致病基因之一,其外显子9功能缺失型突变(PSEN1-E9)会导致疾病早发。研究团队设计了双向导RNA-CRISPR/Cas9系统,在食蟹猴基因组中实现了PSEN1外显子9的高效删除,成功构建出精准携带家族性AD基因突变的食蟹猴模型。
重要发现:早期生物标志物的改变
研究团队对幼年AD突变猴脑脊液的检测发现,Aβ42及磷酸化tau217两大核心生物标志物的比例均显著增高。这一发现具有重要意义:
早期诊断价值:Aβ42和p-tau217是阿尔茨海默症的核心生物标志物。根据2024年更新的阿尔茨海默症诊断标准,异常的核心生物标志物足以确诊AD。在症状出现前就能检测到这些标志物的变化,为早期诊断提供了可能。
疾病机制研究:研究发现在疾病早期阶段,突变猴脑脊液中Aβ42比例上升,这与人类患者在症状出现前20-30年的变化趋势一致。这一发现有助于揭示疾病早期的病理变化,为研究疾病进展提供了重要线索。
此外,研究团队还发现幼年AD突变食蟹猴的外周血液系统中,开始出现大量与炎症和免疫反应相关信号分子的异常。这些发现为进一步阐明早期外周免疫反应异常在阿尔茨海默病中的贡献提供了新的线索。
展望:从基础研究到临床应用
这一研究突破为阿尔茨海默症的早期诊断和治疗带来了新的希望:
精准诊断:通过检测血液或脑脊液中的生物标志物,有望实现疾病的早期筛查。这将有助于在疾病尚未造成不可逆损害前就开始干预。
药物研发:新型猕猴模型为药物研发提供了更接近人类病理特征的实验平台,有助于加速新药研发进程。
疾病预防:通过监测外周炎症和免疫反应相关信号分子,可以更好地理解疾病早期阶段的病理变化,为预防策略提供科学依据。
阿尔茨海默症的早期诊断和治疗一直是医学界的重要课题。深圳先进院研究团队的这一突破,不仅为科学研究提供了新的工具,更为患者和家庭带来了新的希望。随着研究的深入,我们有理由相信,人类终将攻克这一困扰全球的疾病。