研究發現：阿爾茨海默病癥狀可能始于大腦之外

研究概要：研究人員報告稱，阿爾茨海默病的某些運動相關癥狀可能起源于周圍神經系統，而非大腦。這一發現如果得到進一步研究證實，可能有助于解釋為什么在記憶喪失變得明顯之前，有時就會出現行走、平衡或肌肉控制方面的細微變化。

中佛羅里達大學的研究人員表示，阿爾茨海默病相關的某些早期運動問題可能始于大腦之外，這對該病的起始部位以及可能多早能被檢測到提出了新的疑問。該研究由中佛羅里達大學納米科學技術中心教授希克曼（James Hickman）和研究教授郭秀芳（Xiufang “Nadine” Guo）共同領導。研究團隊與醫療保健技術公司Hesperos的科學家合作，利用在實驗室培養的、模擬人體功能的人類細胞系統，來研究與家族性阿爾茨海默病相關的基因突變如何影響運動功能。

該研究結果近期發表于《阿爾茨海默病與癡呆癥：阿爾茨海默病協會期刊》。

郭教授表示：“運動缺陷可能是阿爾茨海默病的更早期指標。如果我們能檢測到這些變化并進行早期干預，可能有助于延緩中樞神經系統癥狀的出現。”

運動與阿爾茨海默病如何關聯

家族性阿爾茨海默病是一種罕見的遺傳性阿爾茨海默病，其發病年齡（40至65歲）比更常見的散發性阿爾茨海默病更早。

盡管阿爾茨海默病以記憶喪失和癡呆最為人所知，但醫生們長期以來一直注意到，一些患者在認知癥狀出現前數年就會出現平衡、步態或運動方面的變化。這些早期跡象表明，該病的某些方面可能始于大腦之外。

利用先進的實驗室方法，研究人員證明，即使沒有來自大腦的輸入，受影響的運動神經元也能破壞神經肌肉接頭——這是實現運動所需的關鍵連接。

希克曼教授說：“這是首次證明，周圍神經系統的缺陷可能直接由這些突變引起。這意味著針對大腦的藥物可能無法解決身體其他部位的問題。”

郭教授補充說，由于體力活動與認知健康相關，因此保持運動功能也可能有益于大腦健康。

研究人員如何在實驗室中構建人類疾病模型

為了研究這些突變如何影響運動，該團隊使用了由希克曼共同創立的Hesperos公司開發的“人體芯片”技術。這些微型系統復制了人體內人類細胞相互作用的方式，提供了一種比傳統實驗室或動物模型更真實的研究疾病的方法。

研究人員創建了一種“神經肌肉接頭芯片”，該系統重現了運動神經元與肌肉細胞之間的聯系。值得注意的是，它排除了大腦和脊髓。通過僅關注運動神經元和肌肉細胞，該團隊能夠測試運動問題是否可以在中樞神經系統不參與的情況下發生。

他們將健康的肌肉細胞與攜帶家族性阿爾茨海默病突變的干細胞衍生的運動神經元相結合。結果表明，運動相關的問題可能始于周圍神經網絡，而不僅僅是由大腦退化引起。

神經與肌肉連接的重要性

神經肌肉接頭是神經向肌肉發出收縮信號的地方，從而實現運動。這種連接的損傷會降低力量、協調性和耐力。

在這項研究中，該團隊評估了神經信號觸發肌肉收縮的有效性，以及肌肉在疲勞前能夠維持活動的時長。這些測量指標類似于臨床評估運動障礙時使用的測試。

希克曼說：“除非運動回路正常工作，否則你無法移動。當醫生輕敲你的膝蓋檢查反射時，他們正是在測試那個確切的連接。”

“人體芯片”技術的未來

研究人員表示，隨著科學家尋求更準確的方法來研究人類疾病，這種方法可能在藥物開發中發揮越來越大的作用。

由于這些系統使用人類細胞并測量真實的生物活動，它們可以揭示動物研究中可能不出現的效果。

對希克曼來說，這個項目建立在他三十年來專注于改善疾病理解和治療的研究基礎之上。

他說：“這些系統使我們能夠以更接近人體實際情況的方式研究疾病，而這正是我們開發更好治療方法所需要的。”

該研究由美國國立衛生研究院資助。

參考文獻：Evaluating the peripheral nervous system pathology of Alzheimer’s disease utilizing a functional human NMJ microphysiological system, 16 April 2026,Alzheimer’s & Dementia. DOI: 10.1002/alz.71281

文章來源：中佛羅里達大學

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