由范安德爾研究所（Van Andel Institute，VAI）、隆德大學（Lund University，LU）和佛羅倫薩大學（University of Florence，UniFI）的科學家開發的一個新模型將使研究人員更好地了解阿爾茨海默病在大腦中的進展。
像其他神經退行性疾病一樣，阿爾茨海默病的研究具有挑戰性。它非常復雜，需要很長一段時間才能發展起來，而且因人而異。關鍵是，科學家們還缺乏監測人類大腦疾病進展的非侵入性技術。他們經常依賴于模擬疾病的模型，使他們能夠追蹤阿爾茨海默病的發展和影響大腦的方式。
“為了讓模型發揮作用，模型必須密切反映阿爾茨海默病在現實生活中的進展方式。我們的新模型復制了這一過程的許多關鍵方面，” 范安德爾研究所副教授、描述該模型研究的共同通訊作者 Laurent Roybon 博士說，“這項工作的一個優勢是我們使用了阿爾茨海默病患者的細胞系，這有助于我們在模型中更好地反映實際的疾病過程。”
這項研究近期發表在《神經病理學通訊學報》（Acta Neuropathologica Communications）雜志上。隆德大學的Yuriy Pomeshchik博士是通訊作者之一。Roybon 在 2022 年加入 VAI 之前，是隆德大學的副教授。
新模型利用了誘導多能干細胞（iPSCs），即被重編程為早期“空白”狀態的成體細胞。從那里，科學家可以誘導這些細胞成為其他類型的細胞，如神經元。這種強大的技術可以讓科學家研究與他們的祖先擁有相同遺傳背景的人類腦細胞。
然而，在大腦微環境之外研究這些細胞提出了另一個挑戰。大腦細胞受益于一個嚴格調控的生態系統，促進細胞的健康和功能。為了解決這個問題，研究小組使用了來自阿爾茨海默病患者的iPSCs來生成腦細胞。
然后將這些細胞移植到免疫缺陷野生型小鼠的大腦中，并監測標志性阿爾茨海默病病變的發生情況：蛋白質斑塊和纏結、炎癥、線粒體功能障礙以及病變在大腦中移動的能力。
研究人員發現，該模型成功地復制了大腦通路的關鍵變化，這些變化可能隨后導致淀粉樣斑塊的形成，以及鄰近細胞中與疾病相關的變化，這表明疾病病理可能正在從一個細胞擴散到另一個細胞。蛋白質組學分析還揭示了伴隨疾病從早期進展到晚期的變化。
新模型解決了阿爾茨海默病研究中的一個核心問題：盡管細胞模型和小鼠模型長期以來都有助于阿爾茨海默病的研究，但將兩者結合起來更準確地反映了阿爾茨海默病在人類體內的發展和進展。這種模型被稱為嵌合模型，結合了兩個模型系統的優點。
接下來的步驟，Roybon說，是監測細胞病理學是如何在較長時間內發展的，并調查病理是如何基于導致阿爾茨海默病的各種基因突變的不同。此外，該團隊計劃解決他們的新模型的局限性，例如產生更具體地反映大腦特定區域細胞群的iPSCs。
