健康的大腦需要大量的膽固醇才能使神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)及正常工作。但在糖尿病患者中,膽固醇合成的主要調(diào)節(jié)因子SREBP2表達(dá)降低,導(dǎo)致大腦中膽固醇水平減少。近日,來(lái)自哈佛大學(xué)JosLin 糖尿病中心研究小組的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),大腦膽固醇生成被抑制的基因工程小鼠表現(xiàn)出顯著的神經(jīng)損傷癥狀。本文的主要作者,Heather Ferris博士表示,這一發(fā)現(xiàn)可能有助于解釋為什么糖尿病患者發(fā)展為阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)增加,
科學(xué)家們一直在研究大腦膽固醇在阿爾茨海默病中的作用,其中一個(gè)原因是攜帶膽固醇的載脂蛋白APOE的突變是該疾病最強(qiáng)大的遺傳風(fēng)險(xiǎn)因素。
星形膠質(zhì)細(xì)胞,是哺乳動(dòng)物腦內(nèi)分布最廣泛的一類(lèi)細(xì)胞,也是膠質(zhì)細(xì)胞中體積最大的一種。它們伸展充填在神經(jīng)細(xì)胞的胞體及其突起之間,起支持、引導(dǎo)和分隔神經(jīng)細(xì)胞的作用。星形膠質(zhì)細(xì)胞合成大腦中大部分的膽固醇。在他們最近的研究中,Joslin研究人員創(chuàng)建了一個(gè)小鼠模型,其中膽固醇合成的主要調(diào)節(jié)因子SREBP2的基因被敲除。
結(jié)果令人震驚。 “與正常動(dòng)物相比,這些小鼠大腦非常小并出現(xiàn)多種異常行為。”Ferris說(shuō)。
“這些小鼠不僅在學(xué)習(xí)和記憶方面遇到困難,它們也不能執(zhí)行一些其他普通的日常行為,比如筑巢,”本研究高級(jí)作者Ronald Kahn教授補(bǔ)充道,“這些現(xiàn)象有點(diǎn)兒像小鼠中的阿爾茨海默氏病,不過(guò)它們更加嚴(yán)重。”
奇怪的是,小鼠也表現(xiàn)出全身新陳代謝的變化,它們?nèi)紵嗟奶妓衔?,體重增加更少。
“關(guān)于這項(xiàng)糖尿病和阿爾茨海默病如何產(chǎn)生關(guān)聯(lián),膽固醇如何調(diào)控這一過(guò)程的研究,我們只是剛剛開(kāi)始,” Ferris說(shuō),“雖然其他實(shí)驗(yàn)室的研究人員認(rèn)為高水平而非低水平的膽固醇更加可能與大腦疾病相關(guān),但我們認(rèn)為我們的模型可能更具臨床相關(guān)性。”
降低心血管系統(tǒng)中膽固醇水平的藥物可以極大地有益于糖尿病患者,但是血液中的膽固醇通常不能進(jìn)入大腦,并且膽固醇在大腦中的代謝完全不同,她指出。
未來(lái),研究人員正在創(chuàng)建小鼠模型,將低腦膽固醇模型與阿爾茨海默病或糖尿病模型結(jié)合。除了基因敲除小鼠,科學(xué)家還將觀察成年小鼠大腦膽固醇剝奪的影響。