阿尔兹海默病发病机制的研究进展

阿尔兹海默病发病机制的研究进展

李慧丹

李慧丹（天津体育学院天津301600）

摘要：阿尔茨海默病（AD）又称原发性老年痴呆症，是一种神经系统退行性疾病。阿尔茨海默病主要由老年人患病，表现痴呆，并具有进行性和致命性，使患者生活质量大幅下降，极大添加了家庭和社会负担，是一种对人类健康具有极大威胁的疾病。阿尔茨海默病是当前医学亟待攻克的难题，科学家们正在探索AD的发病机制和治疗方法。

关键词：阿尔兹海默病；发病机制；老年斑；神经元纤维缠结

中图分类号：G626.5文献标识码：A文章编号：ISSN1672-6715（2019）08-015-01

阿尔茨海默病（Alzheimerdisease，AD）是发生于老年和老年前期、以进行性认知功能障碍和行为损害为主要临床表现的中枢神经系统退行性病变。其发病具有进行性隐匿性特征。临床上会出现记忆能力降低、计算力降低、失语、失用、执行能力降低等行为的改变，甚至会出现抑郁、幻觉、激越等精神和人格改变[1]。AD是所有老年期痴呆中最常见的类型，且患病率与年龄呈正相关。AD严重影响老年人的晚年生活且给社会带来巨大压力，认识AD的发病机制，使其能知道临床治疗。本文主要就AD的发病机制作一简要综述。

一、Ａβ假说

由于主要由Ａβ构成的老年斑是所有AD患者脑内最为突出的病理特征、寡聚Ａβ呈现显著的神经毒性作用，目前居于学术主流地位的AD病理损害机制依然是Ａβ假设。该假设认为经α通路降解可不形成Ａβ，APP表达后经由β唱分泌酶和γ唱分泌酶剪切形成Ａβ（β通路），Ａβ形成或代谢通路的异常，导致Ａβ寡聚体形成、沉积和老年斑形成，触发多元（如NMDA受体、Ａβ朊蛋白介导的信号通路以及细胞钙离子稳态失衡等）的神经损害机制发生，从而导致突触抑制、轴索变性和神经细胞死亡，促使AD发病。

然而，新近的研究业已对这个假设提出了强烈的质疑。首先，临床病理研究发现部分脑内老年斑广泛存在的患者并无痴呆表现[6]；其次，与老年斑相比，脑细胞内神经纤维缠结程度与患者临床痴呆程度有更好的相关性[7]；此外，迄今为止，几乎所有基于Ａβ假设的治疗方案均被临床研究否决，而未能形成有效的治疗手段。例如，人源化的Ａβ单克隆抗体(Bapineuzumab)和Ａβ疫苗虽然能直接攻击和清除脑内Ａβ和老年斑，但并不能阻止痴呆发展[8]；一种能直接与Ａβ结合、抑制老年斑形成的小分子化合物(tramiprosate)和一种能抑制γ唱分泌酶活性、减少Ａβ形成的药物(tarenflurbil)也呈现出令人失望的临床研究结果。

残酷的现实不得不让我们怀疑Ａβ假设的局限性。在这个假设中，Ａβ的作用可能被过分强调而忽视了来源于APP的其他组分（如NAPP激活死亡受体）[9]、tau蛋白过磷酸化、慢性炎症、氧化应激（oxidativestress)、线粒体与能量代谢障碍等损害机制的作用[10]。甚至有学者提出，Ａβ沉积和老年斑并不是AD病理损害的初始和主要损害机制，而仅仅是AD病理损害过程中伴发的病理标志，虽然它们在一定程度上可以反过来加重AD的病理损害。

二、tau蛋白异常磷酸化导致神经元纤维缠结

蛋白质的可逆性磷酸化是细胞信号转导等正常生理功能得以维系之不可或缺的调节机制，由具有磷酸转移酶作用的蛋白激酶完成。这是一个复杂而精细的系统，一旦蛋白质磷酸化过度或转变为不可逆性，正常蛋白质的功能、结构和清除代谢就会发生异常，从而触发细胞和组织病理损害机制，导致蛋白质异常沉积和铰链等病理现象发生。所谓AD患者脑细胞内神经纤维缠结就是过磷酸化的tau蛋白在脑细胞内异常沉积而形成的。寻找低毒、高效的Akt／GSK-3抑制剂已经成为AD治疗新的研究靶目标之一。

三、Aβ与tau蛋白的双通道假说

自Aβ假说提出后，关于Aβ与tau蛋白磷酸化的关系一直存在争议，一种认为：Aβ过度沉积导致tau蛋白异常磷酸化及AD的其他病理特征，另一种理论认为是Aβ与tau蛋白平行共同作用的双通道机制[2]。

双通道假说认为有某种分子机制可以共同导致Aβ的增多和tau蛋白异常磷酸化，进一步导致AD的各种病理损害。已有研究证实APOE基因变异与早发性AD有关，而最近关于晚发性AD的病理机制研究证实APOE基因型也与其有关。APOE编码３种基因型：APOE２、APOE３、APOE４，自从1993年，Corder和Saunders研究证实APOE４比其他变异型与晚发性AD的关系更加密切以来，关于APOE基因与AD发生机制的研究层出不穷。但近年的研究发现，APOE４可能与Aβ异常沉积及tau异常磷酸化有关，其可能为这两条通路的共同上游通路。有研究发现APOE可以增加GSK-3的活性，而GSK-3则可导致tau蛋白的异常磷酸化和海马功能下降，这进一步证实了双通道假说的可行性。

四、能量代谢障碍假说

脑细胞葡萄糖和能量代谢障碍是AD患者非常突出的早期现象，甚至在AD临床症候和特征性病理损害形成之前的数十年即已出现。此外，糖尿病是AD的独立危险因素，反之AD患者也容易罹患糖尿病。因而，有学者称AD为“脑胰岛素抵抗”或“3型糖尿病”[3]，胰岛素相关的信号通路在AD病理机制和干预研究中备受关注。糖代谢紊乱产生的晚期糖基化终末产物（advancedglycationend-products，AGEs）等也可诱发蛋白质异常糖基化，从而导致蛋白质异常沉积和铰链，诱发AD等神经变形性疾病发生，抑制AGEs产生及其受体功能也已经成为AD治疗研究的另一个靶目标。

总之，AD的发生是一个十分复杂的病理生理过程，探明其确切的病理损害机制可能还需要一段时间。目前的当务之急是寻找可早期诊断的疾病标志（特别是临床症候和病理损害发生前的生物学标志，如糖、胆固醇和能量代谢障碍的生物学标志等）和AD病理损害的最终共同通路可能是预防和治疗AD的关键所在。

参考文献

[1]CashDM，RohrerJD，RyanNS，etal.ImagingendpointsforclinicaltrialsinAlzheimer’sdisease[J].AlzheimersResTher，2014，6(9)：87.

[2]SmallSA，DuffK．LinkingAbetaandtauinlate-onsetAlzheimer′sdisease：adualpathwayhypothesis[J]．Neuron，2008，60(4)：534-542.