在一項新的研究中,來自英國倫敦大學帝國理工學院等研究機構的研究人員首次在遭受單次頭部損傷的患者大腦中可視化觀察到與癡呆癥相關的蛋白“纏結物”。相關研究結果發表在2019年9月4日的Science Translational Medicine期刊上,論文標題為“In vivo detection of cerebral tau pathology in long-term survivors of traumatic brain injury”。

這些掃描顯示了遭受創傷性腦損傷的患者大腦中tau蛋白的含量。紅色表示tau蛋白積累增加。圖片來自Imperial College London。
在早期的研究中,這些研究人員研究了21名患者,這些患者在至少18年前遭受中度至重度頭部損傷(主要來自交通事故),還有11名未遭受頭部損傷的健康人。
這項研究表明這些患者中的一些人在大腦中存在稱為tau蛋白纏結物的蛋白團塊。
這些研究人員招募了來自英國格拉斯哥大學健康與福利研究所和帝國理工學院衛生保健國民衛生服務體系信托機構的患者。他們表示,這項新的研究可能通過讓醫務人員監測tau蛋白含量來加快開發降解tau蛋白纏結物的方法。
tau蛋白通常有助于為大腦中的神經細胞提供結構支持---充當一種支架,但是當腦細胞受損時---比如在遭受頭部損傷期間,這種蛋白就可能形成蛋白團塊或纏結物。tau蛋白纏結物在阿爾茨海默病和其他形式的癡呆癥中發現,并且與進行性神經損傷有關。
一段時間以來,科學家們已經知道,在拳擊、橄欖球和美式足球等運動中反復發生的頭部損傷,可能會導致晚年的神經退化和癡呆癥,與一種被稱為慢性創傷性腦病(chronic traumatic encephalopathy)的腦部疾病尤其密切相關。
論文第一作者、帝國理工學院腦科學系研究員Nikos Gorgoraptis博士解釋道,然而,這是科學家們第一次觀察到遭受單次嚴重頭部損傷的活著的患者體內存在蛋白纏結物。
“科學家們越來越多地意識到頭部受傷在大腦中產生持久的影響---并且在初次受傷后的幾十年內可能繼續造成傷害。然而,到目前為止,大多數研究都集中在持續遭受多次頭部受傷的人身上,比如拳擊手和美國橄欖球選手。這是我們第一次觀察到這些蛋白纏結物存在于遭受單次頭部受傷的患者中。”
Gorgoraptis博士補充說,盡管這些蛋白纏結物在尸檢患者的大腦中檢測到---在這里,這項新研究的結果表明大約三分之一的遭受單次頭部損傷的患者會出現蛋白纏結物---它們之前從未在活著的患者大腦中觀察到。
這項研究聯合使用了一種稱為PET掃描的腦部掃描和一種結合tau蛋白的稱為flortaucipir的物質,以便研究遭受頭部損傷的患者大腦中的tau蛋白含量。
這些結果顯示總體而言,遭受頭部受傷的患者更容易形成tau蛋白纏結物。這篇論文還表明具有tau蛋白纏結物的患者具有較高水平的神經損傷,特別是在大腦白質中。健康人中都不存在tau蛋白纏結物。
有趣的是,這些結果顯示,與具有較少tau蛋白纏結物的患者相比,具有較高水平的tau蛋白纏結物的患者并不一定會發生腦功能下降,比如記憶問題。
然而,Gorgoraptis博士補充說,這些纏結物可能在一個人開始出現記憶喪失等癥狀幾年之前就會產生。他解釋說,關于tau蛋白纏結物和腦損傷還有很多問題要解答。
“這項研究有助進一步了解頭部損傷和神經退化風險。并非所有遭受頭部損傷的患者都會出現這些蛋白纏結物,一些患者可以多年內攜帶這些纏結物但不會出現癥狀。盡管我們知道tau蛋白纏結物與阿爾茨海默病和其他形式的癡呆癥相關,但是我們才剛剛開始了解腦部創傷是如何導致它們形成的。這項研究令人興奮的之處在于,這是邁向腦部掃描的第一步,這種掃描可以清楚地顯示出tau蛋白在大腦中的含量,以及它的位置。隨著未來幾年開發針對tau蛋白纏結物的療法,這些腦部掃描將有助于醫生選擇可能受益的患者,并監測這些治療的有效性。”
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