通过细胞分析了解阿尔茨海默氏症和性别研究

人类大脑的平均是地球上最复杂的结构。重三磅,这个神奇的器官控制身体的所有功能,管理与外部世界的交互,存储和检索记忆,设计摩天大楼和宇宙飞船,将梦想,驱动器富有创造性的活动中,锻造我们的个性。

这些有机计算机包含大约1000亿个体细胞,一个多季度估计百分之一的37万亿个细胞构成人体的基本构建块。科学家们还只是刚刚开始了解各种各样的细胞结构紧密工作和互动,相互关联的景观的人类大脑。

研究人员寻找精确的障碍从阿尔茨海默氏症的原因疾病和其它痴呆,大脑的复杂性和这些疾病的分子基础的多样性使其难以制定预防策略和治疗方法。

如何打开这样的复杂性?一个有前途的答案,由于最新的技术和分析技术:简单的开始。

“我们知道很少关于阿尔茨海默病的发展,”勒博士说,教员负责实验设计和单细胞数据分析耶鲁大学医学院的神经病学的部门。“为了理解正在发生的事情有了这样一种复杂的疾病,我们需要开始在细胞水平。必须包括观察单个细胞中存在的性别差异女性和男人。”

在主要的一步这至关重要的理解,耶鲁现在女性健康研究中心合作Stephen Strittmatter Zhang博士和耶鲁阿尔茨海默氏症研究中心主任(ADRC)发现,第一次性别差异在阿尔茨海默氏症研究单个细胞的起源。

“通过了解阿尔茨海默氏症的细胞群之间的细微差别,我们可以建立我们的知识的异常导致细胞死亡以及它们与疾病认知功能障碍等症状,”Strittmatter博士说,文森特·科茨教授的神经病学和神经科学教授。”这样的知识有可能识别隐藏的生理线索和产生新颖的治疗靶点,将有利于女性和男性患有或发展中这种破坏性疾病的风险。”

阿尔茨海默氏症是什么?

神经系统的基本单位,包括脑和脊髓,被称为神经细胞或神经元。除了少数例外,这些细胞与其他细胞电沟通,通常不会复制和替换自己像其他细胞在体内。当神经元受损或死在加速率,这叫做神经退化。

阿尔茨海默病(AD)是最常见的神经退行性疾病,目前还没有有效的治疗方法。症状包括进行性记忆丧失和认知功能障碍,严重影响日常运作对于那些挣扎于疾病和他们的照顾者的生活。

在美国有超过550万人患有老年痴呆症,三分之二的人是妇女。此外,女性风险更高的疾病,由于超过平均寿命比男性长。五分之一的女性年龄在65岁及以上风险,相比一个在11人。广告也有更多的女性认知症状和神经退化严重。

阿尔茨海默病发生在几个细胞过程分解。例如,特定蛋白质的积累,被称为β-淀粉样蛋白斑块,周围神经细胞可以减少他们的相互交流能力和有效地传递信息在大脑。细胞的广告也会影响运输营养物质的能力由于疾病缠结结构的形成。此外,广告的人可能患有神经系统炎症的发生。研究人员正在探索如何斑块、缠结和炎症相关,引起疾病。

什么使得阿尔茨海默病治疗起来特别困难,它涉及到许多类型的细胞,包括神经元,神经元细胞隔离称为神经胶质细胞,抗病的免疫细胞。不仅在这些故障细胞类型为自己的疾病,这些细胞也相互作用,进一步使我们理解疾病的发展。

目前还不清楚阿尔茨海默病的潜在细胞机制贡献不同的男性和女性的症状。因此,精确的了解单个细胞不同类型的函数在男性和女性在健康和疾病状态有可能打开大门的性别对待广告。

利用单细胞分析研究阿尔茨海默氏症

最近,研究人员已经开发出的方法分析之间的细微差别单个细胞产生大量的基因数据,可以揭示重要的洞察细胞类型和疾病。的技术,统称为单细胞分析,提供一个独特的机会去发现潜在疾病在女性和男性的不同起源。

合作与WHRY和Werth家庭基金会的支持下,Drs。张和Strittmatter使用单细胞分析来揭示性别分子途径在阿尔茨海默病,关注异常和中枢神经系统的炎症。

在先前的研究中,Drs。张和Strittmatter证明他们可以成功地使用单细胞分析概要文件从个人有或没有阿尔茨海默氏症的大脑。他们的初步数据表明,广告的人有更多的类型的神经胶质细胞参与免疫反应在大脑的一个区域强烈影响广告称为颞中回。

研究人员目前正在建设和扩大这项工作后发现亚种群的神经元,神经胶质和免疫细胞类型不同有助于基于性阿尔茨海默氏症。

在最基本的层面上研究疾病

阿尔茨海默病”必须有一个原因是更严重的女性,为什么女性在如此大的风险,”张说。“发生在细胞水平上是什么?不同的分子途径导致的疾病是什么?这些类型的问题,我们都在问,回答。”

通过研究对象的单个脑细胞没有阿尔茨海默病,研究人员将能够识别性别细胞群和信号通路改变广告的发展。这些结果将成为未来的研究目标的基础细胞,试图帮助男性和女性避免或减缓疾病的发展过程。

此外,Drs。张和Strittmatter将研究细胞在患者的脑脊液(CSF)广告识别潜在的遗传变化两性之间的免疫系统和辅助疾病诊断和监测。这将提供所有的基因活动的第一个完整会计在单细胞水平在阿尔茨海默病中枢神经系统,有可能揭示为什么女性经验更严重的症状,帮助开发性别治疗的目标。

直到最近,这些努力开始关注特定疾病的影响,张说。她和她的同事将公开分享他们的数据,生成第一个细胞路线图的关键地区人类大脑遭受阿尔茨海默氏症。他们将能够为其他研究人员提供这个模型和单细胞技术支持工作在其他方面的生物学和疾病。

“为了帮助人们,我们必须首先了解发生了什么我们在最基本的层面上,”张说。“这与我们的开始细胞。"