科学家认为,阿尔茨海默病或许可以通过眼部健康实现早期检测,这是一种方法。
具体而言,科学家们一直在研究视网膜及其血管,希望它们能帮助识别大脑中也在发生的变化。最近一项针对小鼠的研究结果表明,眼睛和大脑中明显的血管变化会同时发生,而更仔细的眼部检查最终可能会帮助医生更早地检测出阿尔茨海默病及相关痴呆症。近期在小鼠身上开展的研究发现,随着年龄增长,大脑和眼睛血管的变化存在明显的相似之处,这可能有助于更早地识别阿尔茨海默病及相关痴呆症。
这项研究(可信来源)发表在《阿尔茨海默病与痴呆症》(可信来源)上,研究人员对携带与阿尔茨海默病相关的基因变体的小鼠进行了研究,以观察其大脑和眼睛的变化是否一致。
研究结果发现,这些小鼠眼睛的血管变化与大脑的血管变化是一致的。研究人员还在小鼠的大脑和视网膜中观察到了某些与阿尔茨海默病相关的蛋白质变化。
眼睛和大脑之间的联系
这项研究基于这样一种观点:观察眼睛的一部分——视网膜,可能对检测阿尔茨海默病及相关痴呆症非常有用。作者指出,在人们出现轻度认知障碍之前,脑血管系统的问题可能是最早出现的一些明显变化。他们想弄清楚,观察视网膜的血管是否能预测大脑血管的功能状况。
这项研究使用了携带某一特定基因变体的小鼠。这种变体与血管性痴呆、阿尔茨海默病以及一些眼部问题有关。该研究团队此前的研究已经发现了这些小鼠身上出现的一些变化,比如某些脑血管缺陷,类似于阿尔茨海默病及相关痴呆症中的情况。
在当前这项研究中,携带该变体的小鼠属于三种基因型中的一种。当观察视网膜的特定部位时,研究人员发现携带该变体的小鼠在6个月大时,没有出现图像异常。
科学家发现了哪些眼部变化?
在一项测量荧光强度的测试中,小鼠之间没有显著差异,而荧光强度通常会随着年龄的增长而增加。然而,他们发现,对于某些基因型的小鼠来说,随着年龄的增长,这一指标会下降,而且雄性和雌性小鼠之间以及不同基因型之间存在一些差异。
他们确实观察到的一个变化是,在12个月大时,其中一组雌性小鼠的视网膜血管密度有所下降。研究人员认为,这种特定的基因型随着年龄的增长,对雌性小鼠的影响更大。
这一组中12个月大的雌性小鼠还出现了一些变化,表明视网膜的大血管网络变得简单了。研究人员解释说,他们此前的研究显示,携带该基因变体的小鼠,其特定的脑血管密度会下降,雌性小鼠尤其明显。
他们还在一些小鼠身上观察到了其他血管变化。例如,他们发现一些小鼠的血管扭曲程度增加,特别是一些12个月大的雌性小鼠。他们还观察到,所有携带该基因变体的小鼠都出现了动脉变窄和静脉扩大的情况。
在携带该变体的小鼠中,研究人员发现视网膜厚度没有基线变化,这表明没有神经损伤。这一结果以及其他测试表明,该变体本身并不会“诱发与青光眼相关的表型”。
进一步的测试显示,可能存在这种变体的基因在大脑和视网膜中大量表达。他们还发现了视网膜和大脑共有的某些蛋白质。在观察大脑和视网膜中的蛋白质时,研究人员发现,性别以及携带该变体的基因型都会导致大脑中蛋白质的差异。而在视网膜中,基因型对蛋白质差异的影响似乎比性别更大。
作者指出,这些差异表达的蛋白质与阿尔茨海默病相关,并进一步表明,所涉及的基因变体“在这两种组织中,以类似的方式改变了涉及代谢和细胞存活的通路”。
总体而言,研究结果进一步证实了此前的研究结论:携带这种基因变体的小鼠大脑会出现某些血管变化,而观察视网膜中的血管有助于阿尔茨海默病及相关痴呆症的早期诊断。
玛雅·科罗尼奥-哈马维博士是加州洛杉矶雪松-西奈医疗中心神经外科、神经病学和生物医学科学系的教授,她没有参与这项研究,在接受《今日医学新闻》采访时对该研究发表了如下看法:
“这是一项精心实施的小鼠研究,它加强了神经退行性疾病的‘眼-脑’轴概念。通过使用与人类脑血管风险相关的MTHFR677C>T小鼠模型,作者们展示了视网膜微血管异常,这些异常与脑血管表型相呼应,并且还发现了大脑和视网膜中与阿尔茨海默病相关的差异表达蛋白质存在重叠。”
她解释道:“总之,这些数据表明,视网膜可以反映大脑中与疾病相关的血管生物学情况,而定量视网膜成像可能成为一种微创的风险评估手段。与任何临床前研究一样,要将其转化为临床应用,还需要进行仔细的人体验证,但这种机制信号和生物标志物的基本原理是合理的。”
这项小鼠研究还需要补充哪些内容
由于这项研究是在小鼠身上进行的,这意味着在真正应用到人类身上之前,还需要进行更多的研究。研究人员表示,由于视网膜血管密度下降只出现在1岁大的小鼠身上,而这种变化在大脑中出现得更早,所以这项测试可能并不是理想的检测方法。
这项研究主要关注与血管相关的变化,因此,更多关于这些变化与阿尔茨海默病及相关痴呆症之间关系的信息也将具有重要价值。
丹尼尔·罗马乌斯-桑胡尔霍博士是西班牙圣地亚哥德孔波斯特拉健康研究所(IDIS)神经老化研究组的玛丽·居里博士后研究员,他也没有参与这项研究,他指出了该研究存在的以下局限性:
“这项研究缺乏与阿尔茨海默病及相关痴呆症(ADRD)相关的行为分析(因此我们并不真正清楚这些小鼠是否出现了类似ADRD的症状,而这对于将观察到的眼部变化与类似痴呆症的疾病联系起来至关重要);而且,MTHFR基因的改变还与其他疾病(包括一些影响眼睛功能的疾病)有关,这是另一个不足之处,因为作者无法证明这种突变仅会导致影响动物认知状态的血管改变。”
作者指出,检查视网膜血管系统可能对一种痴呆亚型最有帮助,即“血管性认知障碍和痴呆(VCID)”。
对差异表达的蛋白质进行更多研究可能会有所帮助。深入研究该基因型的实际作用,以及获取更多关于大脑和视网膜血管变化如何一致的数据,也将非常重要。
眼部健康对阿尔茨海默病诊断的意义
这项研究表明,有必要在这一领域进行更多的探索。
桑胡尔霍指出:“这是一项临床前研究,评估了Mthfr677C>T小鼠作为阿尔茨海默病及相关痴呆症(尤其是与血管变化相关的VCID)潜在模型的应用。这是对该动物模型的描述,重点通过眼睛/视网膜来研究与该突变相关的血管变化。然而,本研究中观察到的血管变化可能与其他疾病(如中风)相关,因此对待这项研究应持谨慎态度。”
不过,它也指出了通过检查眼睛来了解身体其他部位发生的变化具有巨大的作用。这表明,未来在某些情况下,眼部检查可能有助于阿尔茨海默病的早期检测。
“将视网膜作为生物标志物的来源,用于更早地检测阿尔茨海默病/痴呆症,是一个有趣且新兴的领域。在临床上,通过非侵入性方法可以很容易地接触到眼睛,这使得眼睛成为寻找痴呆症新生物标志物的理想部位。”
——丹尼尔·罗马乌斯-桑胡尔霍博士
桑胡尔霍补充道:“然而,目前还不完全清楚眼部变化是发生在大脑变化之前还是之后,以及哪些类型的变化是痴呆症所特有的,因为一些与阿尔茨海默病相关的眼部情况也会出现在其他眼部神经退行性疾病中,如年龄相关性黄斑变性(AMD)或青光眼。因此,阐明这些方面对于获取有关将眼睛/视网膜用作阿尔茨海默病及相关痴呆症生物标志物的可靠数据至关重要。”