再谈Alzheimer Disease及其预防 (2012 update)

 Alzheimer Disease,简称AD,中文直译是阿尔兹海莫氏病。为简便起见,本文简称其为阿氏病。过去人们称它为老年痴呆症Senior Dementia,但是这个说法已经过时。虽说大多数阿氏病发生在老年期,但是老年期发生的痴呆症有很多种,阿氏病只是其中之一,而且与老年人自然老化引起的老年性脑功能衰退不一样,所以现在医学界已经不用老年痴呆症这个病名,以免引起混乱。

 

1906年,德国神经病理学家Alois Alzheimer首次报告了一个56岁的女病人,其主要症状是渐进性记忆力和认知功能减退,行为改变。死后尸检发现在大脑皮层组织里有广泛的特异性的神经病理变化,一是神经元细胞neuron外的淀粉样斑块Amyloid Plaques(AP),二是神经元细胞内的神经细纤维三角Neurofibrillary Tangles(NT)。虽然在普通老年人的脑中也有少量的这种AP和NT,但大量出现在一个56岁的病人身上确属不寻常,因此命名为阿氏病。虽然此病已被发现了一百年,但很长一段时间里,医学界对它的病因,病理不甚了了,更谈不上治疗。正因为这种原因,早期的阿氏病常跟老年期发生的其他痴呆症混在一起,造成了发病率统计,预防,治疗,和预后的混乱。

阿氏病研究在过去的二十年取得了长足的进展。世界上几十个顶尖的实验室都在研究这个病。现在我们知道,阿氏病症状的产生是因为大脑皮层神经元细胞及其突触逐渐死亡,以至最后大部消失。神经元细胞的消失是由于神经元细胞周围有AP的集聚和细胞内有NT的形成,造成神经元的死亡。关于AP和NT是神经元死亡的原因或是结果,曾经有过争议,现在意见已趋于一致。

AP由神经元和胶质细胞的树突碎片和大量聚集的淀粉样乙型蛋白Amyloid Beta Protein(ABP)组成。ABP如何导致神经元的死亡的过程还不是很清楚,有研究者推断可能是ABP在神经元周围的堆积阻断了神经元的营养供应,造成了它们的死亡。ABP是一组有39到43个氨基酸组成的不溶性多肽,最大量的是42个氨基酸的多肽Abeta42,由神经元细胞膜上的一个淀粉样前体蛋白Amyloid Precursor Protein (APP)被切割后形成。在家族性阿氏病(Familial Alzhenmer Disease),切割APP的是一个叫丙型分泌酶Gamma Secretase的蛋白质的复合体,其中主要成分是一个叫presenilin-1的蛋白,它是PSEN1基因的产物。家族性阿氏病有两个亚型,发病基因在PSEN2和APP。控制这些基因或控制该分泌酶的活性可以控制ABP的生成。在迟发性散发性阿氏病Late Onset Sporadic Alzheimer Disease,发病机制未明。有多种假说,不在这里讨论。

NT是由于神经元细胞内的双螺旋状细丝Paired Helical Filament(PHF)受到损害而形成。这些细丝是细胞轴突axon的结构成分,里面有两种蛋白,一种叫Tau,一种叫Ubiquitin。细丝的化学或机械破坏导致了Tau和Ubiquitin的游离,Tau的异常磷酸化造成了NT的特殊三角形状。PHF的破坏影响了神经元细胞的功能,因而也导致了神经元细胞的死亡。

虽然造成ABP和NT堆积的始发原因还没有完全清楚,但近代的研究已经有了许多重大的发现。越来越多的研究者认为阿氏病是遗传基因疾病,虽然它的遗传方式还有争议。大多数散发性阿氏病属于多基因遗传,就像高血压病,高血脂病一样。研究发现载脂蛋白E的一个亚型e4(Apolipoprotein E4)跟阿氏病的发病率有关联,测定血液中或脑脊液中这个蛋白的含量,或其基因APOE4,有预测阿氏病的作用。但是,Apolipoprotein E4跟阿氏病如何关联还没搞清,APOE4比率高的人也不一定有阿氏病。近年有研究发现其他的一些基因如SORL1,BIN1,CLU,PICALM,和CR1等基因与散发性阿氏病有关。大约百分之十的阿氏病人属于家族性阿氏病,此病是显性遗传,即家族里几乎每一个人都发病。研究发现这些病人的PSEN1基因,或PSEN2基因,或APP基因发生变异,这些变异导致ABP大量增加。一个有趣的发现是蒙古症(Down’s Syndrome)患者五十岁后,几乎百分百得阿氏症。这些病人有三条21号染色体,产生大量的异常APP。

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