新研究显示痴呆症的迹象写在血液中

日本科学家已经确定了血液中与痴呆症相关的代谢化合物。

研究表明,与没有健康状况的老年人相比,痴呆患者的 33 种代谢物水平不同。他们的发现, 本周在 PNAS 上发表,有朝一日可以帮助诊断和治疗痴呆症。

“代谢物是由细胞和组织内发生的重要化学反应产生的化学物质,”第一作者 Takayuki Teruya 博士说,他在 G0 单元格 冲绳科技大学研究生院(OIST) “我们的身体通常会保持这些水平的平衡,但随着年龄的增长,如果我们患上痴呆症等疾病,这些水平会发生波动和变化。”

痴呆症不仅仅是一种疾病,而是用于描述一系列症状的通用术语,包括记忆、思考、做出决定或进行日常活动的能力缓慢但通常不可逆转的下降。在所有与衰老相关的疾病中,痴呆症是最严重的疾病之一,不仅对患者及其家人而且对整个社会而言,全世界估计有 5500 万人患有这种疾病。

虽然科学家们知道痴呆症是由神经损伤引起的,但这种损伤的确切原因以及如何检测和治疗它的方法仍然难以捉摸。

在这项研究中,研究小组分析了从八名痴呆症患者以及八名健康老年人身上采集的血液样本。他们还收集了八名健康年轻人的样本作为参考。与大多数分析血液代谢物的研究不同,这项研究包括在红细胞中发现的化合物。

“血细胞很难处理,因为如果不进行治疗,即使很短的时间,它们也会发生代谢变化,”Teruya 博士解释说。

然而,研究小组最近开发了一种稳定红细胞代谢物的方法,使他们能够首次研究红细胞活性与痴呆症之间的关系。

科学家们测量了全血中 124 种不同代谢物的水平,发现 33 种代谢物分为 5 个不同的亚组,与痴呆症相关。其中 7 种化合物在痴呆患者中增加,而其中 26 种化合物水平下降。这些化合物中有 20 种,包括 9 种富含红细胞的化合物,以前与痴呆症无关。

“识别这些化合物意味着我们离分子诊断痴呆症又近了一步,”该研究的资深作者、OIST G0 细胞部门负责人 Mitsuhiro Yanagida 教授说。

在血浆中发现了在痴呆患者中显示出水平升高的七种代谢物,属于代谢物的亚组 A。重要的是,这些化合物中的一些被认为对中枢神经系统具有毒性作用。

“现在说还为时过早,但它可能表明痴呆症的可能机制原因,因为这些化合物可能会导致大脑受损,”柳田教授说。

研究小组计划在他们研究的下一步中测试这一想法,看看这些代谢物的增加是否会在动物模型(如小鼠)中诱发痴呆症。

与健康老年人相比,痴呆患者体内减少的其余 26 种化合物属于其他四个代谢物亚组 B-E。

由于结构相似,痴呆患者中减少的六种代谢物被归入亚组 B。这些代谢化合物是抗氧化剂,可通过减少自由基(细胞内化学反应产生的不稳定分子)造成的损伤来保护细胞和组织。研究人员发现,这些来自食物的抗氧化化合物在健康老年人的红细胞中含量很高。

“可能是红细胞不仅提供氧气,还提供保护神经系统免受损害的重要代谢物,”照谷博士说。

其余的亚组包含研究人员认为在提供营养、维持能量储备和保护神经元免受损伤方面发挥作用的化合物。

“未来,我们希望开始一些干预研究,要么通过给痴呆患者补充 BE 亚组的代谢化合物,要么通过抑制亚组 A 的神经毒素,看看这是否可以减缓、预防甚至逆转痴呆症的症状,”柳田教授说。

该研究由冲绳科技大学研究生院、国立琉球医院、冲绳和京都大学共同进行。

文章信息

标题:痴呆患者的全血代谢组学揭示疾病相关代谢物的类别
期刊:PNAS
作者:Takayuki Teruya、Yung-Ju Chen、Hiroshi Kondoh、Yasuhide Fukuji 和 Mitsuhiro Yanagida
日期:在线 – 2021 年 9 月 7 日
DOI:10.1073/pnas.2022857118。

By 丹妮·艾伦比

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