阿茲海默症的特徵是名為 Tau 的有毒蛋白質堆積，這種蛋白質會損壞並最終殺死腦細胞。隨著這種有害蛋白質進入大腦的新區域，疾病就會進展，導致記憶力喪失和認知能力下降。
現在，研究人員在該過程中發現了一個意想不到的參與者。在一項對小鼠的研究中，他們發現一種名為 Arc 的大腦蛋白質，它通常有助於神經元之間的溝通，似乎也幫助有毒的 Tau 蛋白從病變腦細胞傳播到健康的腦細胞。
這項發現為減緩阿茲海默症提供了一種可能的策略。未來的治療方法可能不是試圖完全清除 Tau 蛋白，而是阻止它首先到達健康的腦細胞。
猶他大學健康中心神經生物學教授、該研究的資深作者 Jason Shepherd 博士表示：「我對我們發現了一種可能阻止阿茲海默症進展的新方法感到興奮。」
研究結果發表在《Cell》期刊上。
為了研究阿茲海默症的傳播方式，研究人員比較了有和沒有 Arc 蛋白質的小鼠疾病模型。他們的實驗表明，Arc 對於 Tau 蛋白在神經元之間的轉移至關重要。
在正常情況下，Arc 在大腦功能中扮演重要角色。該蛋白質會將自身包裹在微小的膜狀囊泡中，稱為細胞外囊泡（EVs），這些囊泡在神經元之間傳遞重要的細胞信號。
研究人員發現，有毒的 Tau 蛋白可以利用這個自然的溝通系統。透過將自身附著在這些微小囊泡內的 Arc 上，Tau 蛋白就能夠從不健康的神经元傳播到健康的神经元，在那裡它可以繼續傳播疾病。
每個神經元都含有 Tau 蛋白，但在阿茲海默症中，這種蛋白質開始聚集形成大而黏稠的纏結，干擾細胞的內部運輸系統，最終導致神經元死亡。
華盛頓大學聖路易斯分校的博士後研究員、該研究的第一作者 Mitali Tyagi 博士，將這些纏結比喻為「膠水怪獸」。
Tyagi 解釋說：「它們會黏在一起並阻塞神經元內的運輸。但它們可以分解成更小的膠水怪獸，稱為 Tau 種子，然後可以轉移到新的神經元。一旦這個 Tau 種子接觸到健康的 Tau，它就能夠腐蝕它。因此，病理學在健康的神经元中重新開始。」
在阿茲海默症小鼠模型中，研究團隊在大腦組織中發現了含有 Arc 和「黏性」Tau 的細胞外囊泡。這些囊泡能夠進入健康的細胞並引發新的 Tau 纏結的形成。
當移除 Arc 後，情況發生了戲劇性的變化。缺乏該蛋白質的小鼠，其細胞外囊泡中含有極少的 Tau 蛋白，疾病也無法有效地傳播到鄰近的腦細胞。
Tyagi 表示：「當我們移除 Arc 時，我們看到 Tau 的轉移被嚴重、嚴重地減少了。幾乎消失了。」
Arc 具有有害和有益的雙重作用
儘管阻斷 Arc 可能聽起來是一個明顯的治療策略，但研究人員發現該蛋白質在疾病的早期階段也起著重要的保護作用。
透過幫助神經元排出過量的有毒 Tau 蛋白，Arc 似乎能讓受損細胞存活更長時間。在沒有 Arc 的小鼠中，有毒的 Tau 蛋白被困在神經元內，導致這些已經生病的細胞更快死亡。
Tyagi 說：「當 Arc 缺失時，Tau 會被困在神經元內並累積到有毒水平。當 Arc 存在時，Tau 可以被釋放到細胞外囊泡中。雖然這有助於減少原始神經元內 Tau 的堆積，但釋放的 Tau 可能會被鄰近健康的神经元吸收，從而促進病理學的傳播。」
這些發現表明，最有效的治療方法可能不是阻止病變細胞釋放 Tau 蛋白。相反，最好是阻止這些有毒的細胞外囊泡進入健康的神经元。
阿茲海默症療法的潛在新標靶
研究人員還在人腦組織中發現了含有 Arc 和 Tau 的細胞外囊泡，這表明在人類身上也可能存在相同的機制。然而，他們強調，在任何潛在療法到達患者之前，還需要進行大量額外的研究。
Shepherd 表示：「我們所做的絕大多數工作都是在小鼠身上進行的，而不是在人類身上。我們有一些線索表明，在這些小鼠身上發生的事情也可能發生在人類身上，但我們還不知道。而且我們離聲稱我們正在開發任何治療方法還很遠。但這可能會為達到那個目標開闢新的途徑。」
一個有希望的可能性是，在含有 Tau 的細胞外囊泡離開病變神經元但到達健康神經元之前，將它們攔截下來。雖然這種方法不會逆轉現有的腦損傷，但它有可能減緩或阻止阿茲海默症的進一步傳播。
Shepherd 說：「如果我們能夠針對這些特定的 EVs，那將是一種非常有用的治療策略。對於患有早發性阿茲海默症或失智症的人來說，如果我們能夠阻止其傳播，那麼我們就可以預防進一步的損害和認知能力下降。」
該研究題為「Arc mediates intercellular tau transmission via extracellular vesicles」，發表在《Cell》期刊上。
