一种惰性和不活泼的气体似乎不是治疗阿尔茨海默病的明显候选,但一项在老鼠身上进行的新研究表明,氙可能正是我们需要的突破。
氙是六种惰性气体之一。它的名字来源于希腊语,意思是“奇怪”。在医学上,自20世纪50年代初以来,它一直被用作麻醉剂,最近,它被用于治疗脑损伤。它也正在进行临床试验,用于治疗包括抑郁症和恐慌症在内的几种疾病。
美国华盛顿大学和布里格姆妇女医院(哈佛医学院的教学医院)的一项新研究调查了氙气治疗与阿尔茨海默氏症相关的大脑变化的潜力。
这些变化可以在所有痴呆症患者的大脑中发现,包括淀粉样蛋白和tau蛋白的团块。阿尔茨海默氏症患者也失去了神经元之间的连接,即突触,正是这些神经元之间的连接使我们能够思考、感觉、移动和记忆。
阿尔茨海默病患者大脑的最后一个共同特征是炎症。这是身体对受伤或疾病的反应,并触发免疫反应来治愈受损组织。
通常,一旦组织愈合,炎症就会消失。在阿尔茨海默氏症中,炎症不会消失,引发的免疫反应会损害健康的脑细胞。
上述所有变化都会引起阿尔茨海默氏症的症状,如记忆力减退、思维混乱和情绪波动。
我们不知道阿尔茨海默病的病因,但一种主流理论认为,淀粉样蛋白的积累引发了随后发生变化的过程。因此,靶向淀粉样蛋白似乎是治疗这种疾病的一个显而易见的方法。
就在两年前,我们了解到其中一种名为lecanemab的治疗方法在减缓衰退速度方面取得了成功。
蛋白质团块的增加和突触的丧失持续了几十年,如果直接针对单一蛋白质(淀粉样蛋白或tau蛋白)能够阻止疾病进展或对所有特征危害有可测量的影响,还有待观察。
大脑有几种类型的细胞一起工作来支持大脑功能。神经元是负责一切的细胞——走路、说话、思考和呼吸。星形胶质细胞不仅为神经元提供能量,还具有结构支持和保护功能。
在大脑中发现的其他重要细胞是小胶质细胞。它们是免疫细胞,在其他活动中帮助清除病原体和死细胞。然而,如果它们过于活跃,就会引起大脑的慢性炎症。
小胶质细胞有不同的状态,这取决于它们所处的环境,从不活跃状态到活跃状态。这些状态的差异既可以由它们的外观决定,也可以由它们执行的功能决定。例如,活跃的小胶质细胞可以帮助清除堆积的碎片,如不需要的蛋白质、细胞和感染。
在这项最新的研究中,科学家们使用了与阿尔茨海默氏症相同的大脑变化的老鼠来研究小胶质细胞的作用。确定了与炎症相关的小胶质细胞的特定活性状态。科学家们让老鼠吸入氙气,从而改变了它们小胶质细胞的状态。
这种改变的状态使小胶质细胞能够包围、吞噬并破坏淀粉样蛋白沉积物。它还改变了这些小胶质细胞的功能,使它们不会引发进一步的炎症。
研究人员还发现,淀粉样蛋白沉积物的数量和大小都有所减少。所有这些变化都与小胶质细胞状态的改变有关。
但是阿尔茨海默氏症患者大脑中的其他变化是什么呢?该研究还表明,吸入氙气可以减少脑萎缩(阿尔茨海默病的一个常见特征),并增加对神经元之间连接的支持。在所有被研究的小鼠中,过度炎症反应的标记物都减少了。
因此,总的来说,研究表明,吸入氙气会触发活跃的小胶质细胞从阿尔茨海默病型的活跃状态转变为阿尔茨海默病前的状态。这种阿尔茨海默病前的状态促进了淀粉样蛋白沉积的清除,减少了导致过度炎症的细胞信使。
新的希望
目前还没有针对阿尔茨海默氏症的小胶质细胞的药物,而且在解决淀粉样蛋白积累方面已经取得了进展。目前旨在减少大脑中淀粉样蛋白的药物可以适度减少淀粉样蛋白的沉积和下降速度。
淀粉样蛋白的治疗会随着时间的推移而改善,但是大脑中发生的其他变化呢,比如tau蛋白的沉积、大脑萎缩和突触的丧失?
这项新研究开辟了一种可能性,即针对一种天生具有影响所有这些特征性危害的细胞类型。
对健康志愿者的临床试验预计将于今年开始。如果这些发现站得住脚,氙气可能为治疗这种夺人心智的疾病提供一种全新的方法。这将是一种不直接针对淀粉样蛋白的治疗方法,而是旨在重置大脑的免疫反应,以抵消疾病的所有破坏性变化。更奇怪的事情发生了。