阿尔茨海默氏症早期出现线粒体功能障碍，在记忆丧失之前

线粒体是细胞内产生能量的亚单位，长期以来一直被认为在阿尔茨海默病中发挥作用。现在，梅奥诊所的研究人员利用遗传小鼠模型发现，大脑中的线粒体在疾病早期功能失调。研究结果发表在该杂志上《公共科学图书馆•综合》．

该小组研究了三种小鼠模型的线粒体，每一种模型都使用了一种不同的基因，这些基因被证明会导致家族性或早发性阿尔茨海默病。特定的线粒体变化与突变类型相对应，包括线粒体运动、结构和能量动力学的改变。这些变化甚至发生在老鼠表现出任何症状之前，比如记忆丧失．研究小组还发现，线粒体的变化导致了后来线粒体功能的丧失以及阿尔茨海默病的发生和发展。

梅奥诊所的Eugenia Trushina博士说:“这项研究最重要的发现之一是我们发现了线粒体功能障碍对阿尔茨海默病的影响。药理学家也是这项研究的高级研究员。“我们在问:我们能否将线粒体功能障碍的程度与阿尔茨海默病症状的进展联系起来?”

该团队吸收了梅奥研究员佩特拉斯·泽加博士的专业知识，采用了一种相对较新的方法代谢组学的化学指纹图谱代谢途径在细胞中——例如糖、脂类、核苷酸、氨基酸和脂肪酸。它评估了在特定时间内身体内发生的事情，并以精细的细节水平进行评估，使科学家能够深入了解疾病背后的细胞过程。在这种情况下，代谢组学谱显示了与线粒体功能和能量代谢相关的代谢物的变化，进一步证实线粒体能量学的改变是疾病过程的根源。

研究人员希望他们发现的代谢组生物标记物最终可以用于阿尔茨海默病的早期诊断、治疗和监测。

Trushina博士说:“我们希望验证阿尔茨海默病患者的代谢组学变化，并在症状出现之前使用这些生物标志物来诊断疾病，这是开始治疗的理想时间。”

研究小组观察了三种不同的阿尔茨海默病遗传动物模型的神经元。研究人员使用了一种线粒体特有的染料，观察它们沿着轴突的运动，这一过程被称为轴突运输。他们表明，即使在患有阿尔茨海默病的胚胎神经元中，在小鼠表现出任何记忆丧失之前，线粒体轴突运输也被抑制了。使用包括电子显微镜和光学显微镜在内的一系列技术，他们确定了在大脑中老鼠患有阿尔茨海默病的人，线粒体往往会失去完整性，最终导致功能丧失。重要的是,不正常的线粒体在参与维持记忆的神经元的突触上被检测到。

“我们关注的不是老年痴呆症的后果，而是导致这种疾病的早期事件和分子机制，”Trushina博士说。她说，下一步是在人类身上观察同样的线粒体生物标志物。随着研究人员开始更多地了解阿尔茨海默病中被改变的线粒体动力学，他们希望继续设计能够恢复异常生物能学和线粒体动力学的药物来治疗这种疾病。

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