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Alzheimer's & Dementia
Increased neuroplastic activity in the pathogenesis of Alzheimer’s disease

2025-12-10

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该研究揭示神经可塑性相关蛋白GAP-43与阿尔茨海默病生物标志物的显著关联,特别是在存在AD风险因素的个体中。结果支持神经可塑性增加在AD发病机制中的作用,为早期病理事件提供新见解。

 

文献概述
本文《Increased neuroplastic activity in the pathogenesis of Alzheimer’s disease》,发表于Alzheimer's & Dementia杂志,回顾并总结了神经可塑性增加在阿尔茨海默病(AD)发病机制中的作用。研究通过分析161名非痴呆老年人的脑脊液(CSF)样本,探讨了GAP-43(神经可塑性标志物)与AD生物标志物(Aβ42/40、p-tau)及神经退行性变(tau)的横断面和纵向关联,发现较高的神经可塑性水平与AD病理标志物显著相关,尤其在AD风险人群中更为明显。

背景知识
阿尔茨海默病(AD)是一种复杂的神经退行性疾病,其核心病理特征包括β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积和tau蛋白异常磷酸化。尽管已有研究在靶向这些蛋白方面取得一定进展,但AD的发病机制仍未完全阐明。神经可塑性,即大脑在学习、经验或损伤后重新组织神经连接的能力,被认为可能在AD中起关键作用。已知的AD风险因素如年龄增长、APOE ε4基因型、低雌激素水平等可能增加神经可塑性活动的细胞负担,使原本适应性的神经可塑性过程转变为有害。本研究通过测量脑脊液中GAP-43的水平,探讨其与AD生物标志物(Aβ42、p-tau、tau)的关系,特别是在不同AD风险人群中的差异。研究还进一步分析了GAP-43与多种AD风险因素(如性别、认知状态、APOE ε4携带状态、脑血管风险、淀粉样蛋白阳性)的交互作用,为理解AD早期发病机制提供了新视角。

 

提供多种神经退行性疾病(如阿尔茨海默症、帕金森病等)的基因编辑模型、人源化模型和药物诱导模型,支持神经药效评价和基因治疗研发。

 

研究方法与实验
研究纳入了161名非痴呆老年人,数据来自Vanderbilt Memory and Aging Project的纵向观察性研究。参与者在基线及18个月、3年、5年随访时接受脑脊液采集,测量Aβ42、Aβ40、t-tau、p-tau及GAP-43水平。采用多元线性回归和线性混合效应模型分析基线GAP-43与AD生物标志物的横断面及纵向变化,同时调整年龄、性别、教育、种族、APOE ε4状态、脑血管风险及认知状态等协变量。研究进一步分析了GAP-43与AD风险因素的交互作用,包括性别、脑血管风险、认知状态、APOE ε4携带状态和淀粉样蛋白阳性状态。交互作用通过Wald检验进行评估,并按不同风险因素分层分析。此外,研究还进行了敏感性分析,排除极端值,以验证结果的稳健性,并采用Benjamini–Hochberg程序进行多重比较校正。

关键结论与观点

  • 基线时较高的GAP-43水平与所有AD生物标志物(Aβ42、Aβ40、p-tau、tau)显著相关(p < 0.0001)。
  • 纵向分析显示,基线GAP-43水平可预测Aβ42的下降(p < 0.0001),表明神经可塑性增加与AD病理进展相关。
  • 在AD风险人群(如女性、MCI、APOE ε4携带者、淀粉样蛋白阳性)中,GAP-43与AD生物标志物的关联更为显著,提示神经可塑性负担增加在这些个体中可能加速AD病理发展。
  • 研究发现,GAP-43与性别、认知状态、APOE ε4携带状态和淀粉样蛋白状态的交互作用在预测AD生物标志物中具有统计学意义,强调了神经可塑性在AD早期病理中的驱动作用。

研究意义与展望
本研究为神经可塑性增加在AD发病机制中的作用提供了有力支持,尤其是在风险人群中的早期阶段。研究结果提示,神经可塑性活动可能作为AD早期生物标志物或干预靶点。未来研究可进一步探索神经可塑性与AD风险因素的相互作用机制,开发针对神经可塑性调节的早期干预策略,以延缓AD病理级联的启动。此外,研究结果可能推动开发基于脑脊液GAP-43水平的个体化风险评估模型,为AD精准医疗提供新方向。

 

提供多种靶点人源化小鼠模型,涵盖代谢性疾病、肿瘤免疫、神经系统疾病等研究领域,支持特定靶点的基因替换和药效评估。

 

结语
本研究首次系统评估了神经可塑性标志物GAP-43在AD早期阶段与生物标志物的关联,揭示了神经可塑性活动增加在AD病理发生中的关键作用。研究发现,较高的GAP-43水平与更高水平的Aβ42、p-tau和tau蛋白相关,且在AD风险个体中更为显著。这些结果在调整协变量后依然稳健,表明神经可塑性可能在AD病理发展中起促进作用,特别是在存在AD风险因素的情况下。未来研究应进一步探索神经可塑性与AD病理相互作用的分子机制,并评估其作为早期干预靶点的潜力。

 

文献来源:
Corey J Bolton, Panpan Zhang, Sydney R Wilhoite, Henrik Zetterberg, and Angela L Jefferson. Increased neuroplastic activity in the pathogenesis of Alzheimer's disease. Alzheimer's & Dementia.
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