
即便引发阿尔茨海默病的毒性蛋白团块——也就是所谓的阿尔茨海默病病理——在大脑中大量堆积,也未必会出现痴呆。有的人脑部检查已显示阿尔茨海默病病理改变,却日常表现如常;也有人在尸检中被发现阿尔茨海默病病理十分明显,但生前记忆力依旧清晰。这类情况长期令临床医生难以解释。
学界将这种现象称为“认知恢复弹性(cognitive resilience)”。其机制长期未明。此前相关证据多来自小鼠实验,直接在人体大脑中验证差异的研究并不多。
荷兰脑科学研究机构荷兰脑研究所的埃夫格尼娅·萨尔塔(Evgenia Salta)博士团队近日直接分析人类脑组织,将线索指向大脑记忆中枢海马深处的“未成熟神经元”。
有病理,却没有痴呆
人类大脑在成年后仍会生成新的神经元,但数量极为有限。神经元从生成到完全成熟需要经历中间阶段,处于未完全成熟状态的细胞被称为未成熟神经元。小鼠实验提示,这类细胞可能参与修补受损的神经网络;但在人体大脑中,它们是否存在本身曾引发争议。
研究团队从荷兰脑库获取了捐赠的三组脑组织,均为死后快速冷冻保存:一组为无阿尔茨海默病毒性蛋白的正常组;一组为生前被诊断为痴呆的阿尔茨海默病患者组;另一组为毒性蛋白大量存在但最终未出现痴呆的“认知恢复弹性组”。三组捐赠者的平均年龄均超过80岁。
研究团队从这些组织中提取细胞核,读取基因活动留下的痕迹,以此回溯捐赠者生前大脑中发生过的变化。
不过,由于这类细胞极为稀少,传统方法难以捕捉。研究团队采用可一次性读取单个细胞基因活动的分析方法,将重点放在未成熟神经元聚集的海马齿状回(dentate gyrus,位于海马内侧、参与记忆形成的区域)。
数量相近,但“行为”不同
分析结果显示,即便在80岁以上的大脑中,三组样本都能检测到未成熟神经元的痕迹。
研究团队原本预计,认知恢复弹性组的这类细胞会明显更多,但三组之间的细胞数量差异并不大。关键并不在于有多少。
差别出在哪里?在阿尔茨海默病患者组的未成熟神经元中,炎症反应被过度激活。炎症本是清除体内细菌或受损组织的防御机制,但若长期持续,反而会伤及正常细胞。这些细胞正处于这种状态:细胞自身发出压力信号,已难以支撑。
认知恢复弹性组则不同。它们不是在走向死亡,而是在硬扛:炎症信号维持在较低水平,同时仍保留自我维持并稳定周围组织的信号。
同样的大脑,截然不同的结局
这些细胞的作用并非简单“填补空缺”。
萨尔塔博士推测:“似乎并不是以新细胞替代死亡细胞的方式”,并表示“更像是在帮助周围组织维持功能”。
即便存在相同病理,大脑能否扛住,结局也可能不同。萨尔塔博士强调:“有的大脑能扛住,有的大脑会崩溃。如果能弄清分岔点在哪里,就可能找到新治疗的线索。”
该研究以上月发表于学术期刊《Cell Stem Cell》,论文题为《Transcriptional profiles of immature neurons in aged human hippocampus track Alzheimer's pathology and cognitive resilience》。
研究团队表示,本次结果并非对“阻止痴呆的原因”作出直接证实。
未成熟神经元的变化究竟是认知恢复弹性的原因还是结果,目前仍不清楚。由于研究基于死后冷冻组织分析,在证明因果关系方面存在局限;这些细胞与其他脑细胞如何相互作用,也仍是今后需要解答的课题。
为何有的大脑能坚持到最后,原因仍未明。但更清晰的一点是:阿尔茨海默病毒性蛋白在大脑中堆积,并不必然导致痴呆。
即便在80岁以上的大脑中,仍可见处于未成熟状态的神经元痕迹;而有些大脑正是与这些细胞一起,将功能维持到了最后。
