3月3日,中國科學院深圳理工大學(籌)生命健康學院教授葉克強團隊在《自然》(Nature)雜志發(fā)表研究文章,首次揭示卵泡刺激素(FSH)增高是女性比男性更容易罹患阿爾茲海默癥(AD)的重要原因。
AD是一種年齡依賴性的神經(jīng)退行性疾病,主要在老年人中引起癡呆,伴隨認知障礙、記憶失衡和行為異常等癥狀。全球目前確診的AD患者超過5000萬人,隨著老齡化社會的到來,預計2050年這一數(shù)字將大幅增加到1.52億人。流行病學調(diào)查顯示,女性阿爾茲海默病患者數(shù)量為男性患者2倍,但是此前造成該現(xiàn)象的原因一直不明確。
AD病理現(xiàn)象極其復雜,大腦組織檢查結(jié)果表明,AD患者普遍存在腦神經(jīng)細胞外大量β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積形成的老年斑、Tau蛋白異常磷酸化形成的細胞內(nèi)神經(jīng)原纖維纏結(jié)(NFTs)、神經(jīng)元丟失、神經(jīng)營養(yǎng)不良、突觸丟失等病理現(xiàn)象,但相關(guān)發(fā)病機制尚不明確。
葉克強團隊多年來一直致力于神經(jīng)退行性疾病發(fā)病機制、早期診斷與藥物開發(fā)的研究,在系統(tǒng)總結(jié)了團隊上百篇前沿學術(shù)論文成果基礎(chǔ)上,提出原創(chuàng)性理論:C/EBPβ/AEP神經(jīng)信號通路的激活是導致神經(jīng)退行性疾病的核心推動因素。這一理論涵蓋了前人提出的各種AD主要致病假說,如Aβ和Tau蛋白假說、長期慢性炎癥等,且在生物學時間上更早期和系統(tǒng)原理上更上游。
基于該理論,葉克強團隊對絕經(jīng)前后女性體內(nèi)濃度差異急劇變化的荷爾蒙物質(zhì)進行研究,并試驗了何種荷爾蒙可選擇性的激活C/EBPβ/AEP通路。終于,他們發(fā)現(xiàn)了FSH這一重要的致病性因素。女性在圍絕經(jīng)期,F(xiàn)SH在體內(nèi)的含量急劇升高至10倍以上,而老年男性體內(nèi)FSH的水平較年輕時增高3倍左右。急劇增高的FSH與神經(jīng)元表面的FSH受體(FSHR)結(jié)合后激活C/EBPβ/AEP通路,進而引發(fā)Aβ增加,Tau病理改變,從而導致AD產(chǎn)生。
該研究團隊主要從四種不同的角度和方式進行了研究驗證:將FSH特異性抗體(FSH-AB)腹腔注射至卵巢切除的AD小鼠(模擬女性絕經(jīng)的動物模型)體內(nèi),阻斷FSH的作用后,使得下游C/EBPβ/AEP通路無法被有效激活,從而降低了小鼠的病理行為且認知水平得到一定程度的恢復;將AD小鼠模型神經(jīng)元中的FSHR基因敲除,使FSH不能與受體結(jié)合進而無法激活該通路,此舉可減輕摘除卵巢后的AD小鼠病理癥狀和加強記憶恢復;在AD小鼠模型把C/EBPβ敲除,抑制C/EBPβ/AEP通路,可降低卵巢切除的小鼠AD的病理改變;給予AD模型小鼠注射外源性FSH,發(fā)現(xiàn)FSH雌性、雄性鼠中均加速了AD相關(guān)的病理改變形成。以上結(jié)果均表明,確實是由于女性圍絕經(jīng)期體內(nèi)FSH急劇升高(和男性有顯著差異),與受體(FSHR)結(jié)合后激活特定通路C/EBPβ/AEP,從而導致女性易感AD。
下一步該研究團隊將針對特定風險基因如ApoE4與FSH的關(guān)系進行機制層面的深入研究,以解釋為什么ApoE4女性攜帶者更容易患病。目前針對FSH的特異性抗體正在臨床前研究,以期不久實現(xiàn)對AD的全新治療策略。
該研究合作者為美國紐約西奈山醫(yī)學院教授Mone Zaidi。文章第一作者熊婧現(xiàn)任武漢大學人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科副主任醫(yī)師,共同第一作者Seong Su Kang現(xiàn)任埃默里大學助理教授。