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大脑垃圾蛋白“清理”细胞——伸长细胞Tanycytes 精选

已有 1203 次阅读 2026-3-7 07:53 |系统分类:海外观察

大脑垃圾蛋白“清理”细胞——伸长细胞

科学家发现,一种受损的大脑“清理”细胞——伸长细胞,可能是阿尔茨海默病中有毒Tau蛋白堆积的原因。

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绿色的伸长细胞捕获红色的Tau蛋白。

大脑内Tau蛋白异常聚集是阿尔茨海默病的典型特征。在今日(3月5日)发表于细胞出版社期刊《Cell Press Blue》的一项研究中,科学家揭示了一个新发现的生物学过程,或可解释Tau蛋白为何会累积。该研究结合了动物实验、细胞实验以及对人类患者组织的分析。结果表明,**伸长细胞**发挥着重要作用,这类特殊脑细胞负责协调大脑与身体其他部位之间的通讯。

“我们的发现揭示了伸长细胞在神经退行性疾病中一个此前被低估的、与疾病相关的重要作用,”法国国家健康与医学研究院的通讯作者樊尚·普雷沃说,“关注伸长细胞的健康,或许能成为促进Tau蛋白清除、延缓疾病进展的新途径。”

什么是伸长细胞?

伸长细胞是一类非神经元脑细胞,主要位于大脑内的第三脑室。已有研究表明,这类细胞可在血液与脑脊液之间传递代谢信号。脑脊液包裹着大脑和脊髓,是维持机体内部系统平衡的重要通讯介质。

大脑如何清除有毒Tau蛋白

研究人员旨在探明伸长细胞如何清除Tau等有害物质以维持大脑健康。实验发现,这类细胞能将有毒分子从脑脊液转运至血液,进而被机体排出。当这一转运过程受损时,Tau蛋白便会在大脑中堆积。

“令人意外的是,我们在啮齿类动物模型和细胞模型中不仅证实了伸长细胞确实参与Tau蛋白清除,还发现**人类阿尔茨海默病患者大脑中的伸长细胞出现碎裂**,且与这一转运功能相关的基因表达也发生了改变。”普雷沃表示。

对未来阿尔茨海默病治疗的启示

研究团队表示,该发现为开发**保护大脑稳态、提升有害蛋白清除能力**的疗法提供了可能。但他们同时指出,将伸长细胞作为阿尔茨海默病治疗靶点仍面临诸多挑战。

其中一个挑战是,目前缺乏能准确模拟阿尔茨海默病的可靠动物模型。另一个挑战是,需要更大规模的患者队列和长期研究来明确因果关系,阐明伸长细胞功能异常如何导致Tau蛋白累积。

“我们的研究首次证实,在人类疾病中,这些鲜为人知却至关重要的脑细胞出现了结构与功能的双重改变。”普雷沃说。

Tanycytic deglatic削弱tau清除并促成阿尔茨海默病病理学》,2026年3月5日,Cell Press Blue。DOI:10.1016/j.cpblue.2026.100003

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一类特殊细胞在清除大脑内部有毒蛋白质的过程中起着至关重要的作用。但在阿尔茨海默病患者体内,这些细胞会发生功能障碍,导致tau蛋白堆积——这正是该疾病的典型特征。

伸长细胞(Tanycytes)是分布在大脑第三脑室壁上的特殊细胞,其独特之处在于它们同时直接接触血液和脑脊液(CSF)。这意味着它们可以绕过血脑屏障,让分子进出大脑。“伸长细胞就是大脑的高速公路。”法国国家健康与医学研究院(Inserm)巴黎总部的神经内分泌学家樊尚·普雷沃(Vincent Prévot)说。

尽管人们已知伸长细胞能将分子转运到脑脊液中,但普雷沃及其团队首次证实,伸长细胞还能将分子转运出脑脊液。具体来说,它们能将大脑周围脑脊液中的tau蛋白转运到血液中。

澳大利亚墨尔本莫纳什大学的认知神经科医生、研究员艾米·布罗德特曼(Amy Brodtmann)表示,这些发现令人振奋。她补充道:“此前从未有人将这些细胞与阿尔茨海默病联系起来研究。”这项研究为异常tau蛋白如何在大脑中累积提供了一种潜在解释。

大脑的高速公路

tau蛋白通常有助于维持细胞(包括脑细胞)的内部结构,使其更稳固。但在阿尔茨海默病患者体内,这种蛋白无法正常发挥作用。布罗德特曼表示,tau蛋白会变得“具有黏性”,在细胞内形成团块并导致细胞死亡。这些tau缠结往往会堆积在与记忆相关的脑区。

研究人员首先通过细胞实验发现,伸长细胞可以转运并释放tau蛋白。随后,他们将带有荧光标记的人类tau蛋白注入小鼠脑脊液,以观察这些蛋白的去向。

普雷沃说,他惊讶地发现,tau蛋白只在伸长细胞中被检测到,而且伸长细胞将这种蛋白从脑脊液转运到垂体,再进入血液。在伸长细胞受损的小鼠中,研究人员观察到tau蛋白在大脑中堆积,而血液中的蛋白水平很低。这表明,伸长细胞对清除大脑中的tau蛋白至关重要,且可能参与了该蛋白的异常累积过程。

研究人员对比了86名患者与91名健康人的脑脊液和血液样本。结果发现,与健康人相比,阿尔茨海默病患者体内从脑脊液转运到血液的tau蛋白更少。这表明患者的伸长细胞无法正常工作。研究团队还发现,患者血液中与阿尔茨海默病相关的异常tau蛋白——磷酸化tau181(p‑tau181)含量显著低于脑脊液。

在对死后脑组织样本的分析中,研究人员观察到,与健康人相比,患者的伸长细胞被破坏或呈碎裂状。“就像有人用剪刀把它们剪了上百次一样。”普雷沃说。

潜在治疗方向

伸长细胞功能受损已被证实与2型糖尿病和肥胖有关,而这两者正是阿尔茨海默病的危险因素。普雷沃表示,值得研究的是:治疗肥胖和糖尿病是否能改善患者伸长细胞的健康状况,从而降低罹患阿尔茨海默病的风险。

布罗德特曼也认为,未来有可能通过药物等方式增强伸长细胞功能,阻止tau蛋白堆积。但还需要更多研究在人体中验证该团队的发现,并测试现有药物是否能改善伸长细胞功能。

普雷沃表示,通常很难对伸长细胞进行分析,因为它们位于大脑深处,在采集组织样本时该区域会被破坏。因此,还需要进一步研究,以更深入地了解伸长细胞如何帮助清除大脑中的分子。该团队同样受到限制:由于无法在动物模型中重现碎裂的伸长细胞,他们还无法完全阐明这些细胞是如何发生功能异常或破损的。



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