惰性氣體:治療阿爾茨海默病的關鍵?
一種既惰性又不易起反應的氣體似乎不太可能成爲治療阿爾茨海默病的候選物質,但一項針對小鼠的新研究表明,氙氣可能正是我們所需要的突破。
氙氣是六種稀有氣體之一。它的名字源自希臘語裡表示“陌生”的單詞。在醫學上,自20世紀50年代初以來,它就被用作麻醉劑,最近還被用於治療腦損傷。它也正在針對包括抑鬱症和驚恐障礙在內的多種病症進行臨牀試驗。
美國華盛頓大學以及布萊根婦女醫院(哈佛醫學院的教學醫院)的這項新研究探究了氙氣治療與阿爾茨海默病相關的大腦變化的潛力。
這些變化,在所有癡呆症患者的大腦裡都能發現,包括澱粉樣蛋白和tau蛋白的聚集。神經元之間的連接,即突觸,在阿爾茨海默病中也會喪失,而正是這些神經元之間的連接讓我們能夠思考、感受、行動和記憶。
在阿爾茨海默病患者的大腦中發現的最後一個常見的情況是炎症。這是身體對損傷或疾病的反應,並觸發免疫反應來修復受損組織。
通常,一旦組織被修復好,炎症就會消失。在阿爾茨海默病中,炎症不會消失,被觸發的免疫反應進而會損害健康的腦細胞。
上述所有變化都會引發阿爾茨海默病的症狀,如記憶力減退、神志不清和情緒波動。
我們不知道是什麼導致了阿爾茨海默病,但一種主流的理論認爲,澱粉樣蛋白的堆積會觸發一個過程,進而引發後續的變化。因此,針對澱粉樣蛋白似乎是治療這種疾病的一種顯而易見的方法。
就在兩年多前,我們得知其中一種名爲lecanemab的治療方法在減緩衰退速度方面取得了成功。
蛋白質團塊的增加和突觸的喪失是在幾十年間發生的,直接針對一種單一蛋白質(澱粉樣蛋白或tau蛋白)是否能夠阻止疾病進展,或者對所有典型危害產生可衡量的影響,還有待觀察。
大腦有幾種不同類型的細胞協同工作以維持大腦功能。神經元是負責一切活動——行走、說話、思考和呼吸——的細胞。星形膠質細胞爲神經元提供能量,同時也起到結構支撐和保護作用。
大腦中的其他重要細胞是小膠質細胞。它們是免疫細胞,除其他活動外,有助於清除病原體和死亡細胞。然而,如果它們過度活躍,就會在大腦中引發慢性炎症。
小膠質細胞的狀態取決於其所處環境,有非活躍狀態和活躍狀態等不同狀態。這些狀態的差異可以通過外觀來判定,更重要的是可以通過其功能來判定。例如,活躍的小膠質細胞有助於清除累積的碎片,像不需要的蛋白質、細胞和感染源。
在這項最新研究裡,科學家們用大腦發生了和阿爾茨海默病相同變化的小鼠來研究小膠質細胞的作用。他們確定了小膠質細胞一種特定的與炎症相關的活躍狀態。科學家們讓小鼠吸入氙氣,這改變了小鼠小膠質細胞的狀態。
這種改變後的狀態讓小膠質細胞能夠包圍、吞噬和破壞澱粉樣蛋白沉積物。這也改變了這些小膠質細胞的功能,讓它們不再引發進一步的炎症。
研究人員還發現,澱粉樣蛋白沉積物的數量和大小都有所減少。所有這些變化都和小膠質細胞狀態的改變有關。
那麼,阿爾茨海默病患者大腦中的其他變化又是怎樣的呢?該研究還表明,吸入氙氣能夠減少腦萎縮(阿爾茨海默病的一個常見特徵),並促使神經元之間連接的支持作用增強。並且,所有被研究的小鼠體內過度炎症反應的標誌物都減少了。
所以,總體來講,研究表明吸入氙氣能促使活躍的小膠質細胞從阿爾茨海默病的活躍狀態轉變爲發病前狀態。這種發病前狀態會促進澱粉樣蛋白沉積物的清除,還會減少引發過度炎症的細胞信使。
在阿爾茨海默病治療方面,還沒有針對小膠質細胞的藥物,不過在解決澱粉樣蛋白積聚問題上已經有了進展。目前旨在減少大腦中澱粉樣蛋白的藥物,在減少澱粉樣蛋白沉積物和減緩衰退速度方面有一定效果。
隨着時間的推移,澱粉樣蛋白的治療將會得到改善,但是大腦中發生的其他變化,如tau蛋白沉積、腦萎縮和突觸喪失等情況又如何呢?
這項新研究使針對一種細胞類型成爲可能,這種細胞類型具有影響所有這些典型危害的先天潛力。
預計今年將在健康志願者中開展臨牀試驗。如果這些發現屬實,氙氣可能會爲這種侵蝕大腦的疾病提供一種全新的治療方法。這將是一種不直接針對澱粉樣蛋白,而是旨在重置大腦免疫反應以對抗這種疾病所有破壞性變化的治療方法。更奇怪的事情都發生過。