23:00 
Новое исследование, проведенное исследователями из UTHealth Houston, изучило как экспрессию, так и регуляцию генов на уровне отдельных клеток, чтобы выявить нарушения в функции генов в трех областях мозга пациентов со спорадической болезнью Альцгеймера с ранним началом.
Результаты были опубликованы в Science Advances.
Только от 5% до 10% пациентов с болезнью Альцгеймера моложе 65. Из этих пациентов 10% имеют мутации в генах APP, PSEN1 и PSEN2, которые связаны с болезнью Альцгеймера. Остальные 90% этих случаев классифицируются как спорадическая болезнь Альцгеймера с ранним началом, редкая и агрессивная форма заболевания, которая начинается в возрасте до 65 лет. Генетическая связь с ранним началом болезни Альцгеймера в значительной степени неидентифицирована, что представляет собой значительную, но недостаточно изученную популяцию.
«Мы сосредоточили это исследование на людях со спорадическим ранним началом болезни Альцгеймера, потому что мы очень многого о ней не знаем», — сказал Чжунмин Чжао, доктор философии, магистр наук, профессор и заведующий кафедрой точного здравоохранения в Школе биомедицинской информатики Мак-Вильямса при UTHealth Хьюстон. «Предыдущие исследования обычно фокусировались на клетках только одной области мозга при позднем начале болезни Альцгеймера; мы используем новую одноклеточную технологию для картирования генов в трех областях мозга. И впервые у нас есть очень детальное представление об этих молекулярных сигналах и регуляции генов в определенных областях мозга в конкретном типе клеток». Он также является директором-основателем Хьюстонского центра точного здравоохранения UTHealth и Хьюстонского центра геномики рака UTHealth.
Исследователи использовали передовые методы одноядерной мультиомики для изучения мозга, пораженного ранним началом болезни Альцгеймера. Этот метод изолирует ядро ??каждой клетки, поэтому исследователи могут изучать слои биологической информации, чтобы построить картину того, как гены регулируются и экспрессируются в определенных типах клеток.
Используя этот метод, исследователи проанализировали три области мозга, критически вовлеченные в прогрессирование болезни Альцгеймера. Предыдущие исследования были сосредоточены только на одной области — префронтальной коре. Исследователи также проанализировали более 76 000 ядер — центров клеток, которые действуют как контрольные комнаты — из префронтальной коры, энторинальной коры и гиппокампа.
В это исследование мы хотели включить все три, а затем сравнить их, чтобы увидеть, какие сигналы согласованы, а какие сигналы уникальны в трех областях мозга на уровне отдельных клеток. Вот что делает эту работу значимой; это никогда раньше не делалось в контексте этого заболевания».
Энди Лю, доктор философии, научный сотрудник Хьюстонской школы биомедицинской информатики UTHealth
Согласно исследованию, гены в энторинальной коре и гиппокампе имеют наиболее серьезные нарушения, соответствующие их симптоматическому участию в спорадическом раннем начале болезни Альцгеймера. Команда обнаружила сбои в генах, которые действуют как Они определили два ключевых генных переключателя: один в опорных клетках, называемых астроцитами (RFX4), а другой в иммунных клетках мозга, называемых микроглией (IKZF1). Эти переключатели контролируют гены, которые влияют на взаимодействие клеток мозга и реакцию иммунной системы мозга. глиальные клетки, которые поддерживают клетки головного мозга, и астроциты, которые вызывают воспаление, убивающее бактерии и вирусы, но могут случайно убить клетки головного мозга при ответе на амилоидные бляшки.
Хотя некоторые результаты связаны с прогрессированием болезни Альцгеймера с поздним началом, они обнаружили, что спорадическое раннее начало болезни Альцгеймера демонстрирует уникальные закономерности, включая общие уязвимости с такими состояниями, как шизофрения и биполярное расстройство. Исследование подчеркивает потенциал. Терапевтические цели для врачей, которые затем могут стремиться к восстановлению нормальной регуляции генов и межклеточной коммуникации, открывая путь к точным подходам в исследованиях болезни Альцгеймера.
"Болезнь Альцгеймера — худшее заболевание, поскольку оно лишает человека самого себя и отбирает его у его близких, по несколько клеток мозга за раз", — сказал Пол Шульц, доктор медицинских наук, профессор неврологии в Медицинской школе Макговерна в UTHealth Хьюстоне. «Это исследование действительно дает нам представление о том, как клетки мозга, глия и микроглия взаимодействуют у человека, вызывая болезнь Альцгеймера, что мы затем можем использовать для фокусировки наших следующих исследований, а затем использовать эти знания для проверки рационально разработанных методов лечения». Центр расстройств
