攜帶TREM2基因特定突變的人要比攜帶這個(gè)基因更加常見的突變的那些人有三倍以上的可能性患上阿爾茨海默病。但是在此之前，科學(xué)家們并不能夠解釋這種關(guān)聯(lián)性。

如今，在一項(xiàng)新的研究中，來自美國華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院的研究人員在小鼠中證實(shí)TREM2基因發(fā)生高風(fēng)險(xiǎn)突變會(huì)導(dǎo)致清除大腦中碎片的免疫細(xì)胞（即小膠質(zhì)細(xì)胞）缺乏能量。當(dāng)這些免疫細(xì)胞在缺乏能量下工作時(shí)，它們不能夠阻止神經(jīng)元產(chǎn)生有害的斑塊。當(dāng)人們變老時(shí)，這些斑塊往往在大腦中聚集。這些發(fā)現(xiàn)提示著給大腦中的清理大軍（即小膠質(zhì)細(xì)胞群體）提供能量可能會(huì)降低神經(jīng)損傷和預(yù)先阻止阿爾茨海默病患者經(jīng)歷的記憶喪失和意識(shí)混亂。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年8月10日的Cell期刊上，論文標(biāo)題為“TREM2 Maintains Microglial Metabolic Fitness in Alzheimer’s Disease”。論文通信作者為華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院病理學(xué)系教授Marco Colonna博士。

小膠質(zhì)細(xì)胞能量短缺增加阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)
圖片來自Tyler Ulland

β淀粉樣蛋白（Aβ）是神經(jīng)元在發(fā)揮正常功能時(shí)作出一種副產(chǎn)物釋放出來的一種粘性蛋白。如果能夠快速地清除這種蛋白的話，那么它是無害的，但是當(dāng)它開始形成斑塊時(shí)，它能夠讓附近的神經(jīng)元遭受損傷。

Colonna和同事們之前已證實(shí)正常的小膠質(zhì)細(xì)胞（microglia）包圍著這些Aβ斑塊，阻止受損區(qū)域增加（Journal of Experimental Medicine, doi: 10.1084/jem.20151948; doi: 10.1084/jem.20151428）。然而，來自缺乏TREM2的小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞允許這些斑塊擴(kuò)散，更加廣泛地破壞神經(jīng)元。

為了發(fā)現(xiàn)攜帶某些TREM2突變的小膠質(zhì)細(xì)胞為何不能發(fā)揮它們的功能，Colonna、博士后研究員Tyler Ulland博士、博士研究員Wilbur Song和他們的同事們研究了來自缺乏TREM2的遺傳上容易產(chǎn)生Aβ斑塊的小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞。

當(dāng)這些研究人員在顯微鏡下觀察這些小膠質(zhì)細(xì)胞時(shí)，他們觀察到它們正在消化和循環(huán)使用它們自己的蛋白，這種跡象意味著它們的能量儲(chǔ)存處于較低的水平。

在華盛頓大學(xué)圣路易斯醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科主任David Holtzman教授的幫助下，這些研究人員也研究了來自因阿爾茨海默病而死亡的攜帶著TREM2高風(fēng)險(xiǎn)突變的人的小膠質(zhì)細(xì)胞。這些小膠質(zhì)細(xì)胞也在吃它們自己的蛋白。

這些研究人員推斷，如果TREM2缺乏導(dǎo)致能量短缺，那么給這些小膠質(zhì)細(xì)胞提供額外的能源就可能恢復(fù)它們發(fā)揮正常功能的能力。他們給小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞提供一種富含能量的被稱作環(huán)肌酸（cyclocreatine）的化合物，這些小膠質(zhì)細(xì)胞再次包圍著Aβ斑塊。

為了發(fā)現(xiàn)這種化合物是否能夠降低活的大腦遭受的損傷，這些研究人員在6個(gè)月的時(shí)間里給缺乏TREM2的小鼠喂食環(huán)肌酸或安慰劑。在喂食環(huán)肌酸的小鼠的大腦中，小膠質(zhì)細(xì)胞包圍著這些斑塊，而且神經(jīng)元表現(xiàn)出顯著更少的損傷。

環(huán)肌酸和它的類似物肌酸已作為增強(qiáng)肌肉的膳食補(bǔ)充劑進(jìn)行出售。然而，這些化合物與心臟病、腎病和代謝問題相關(guān)聯(lián)。這些研究人員已開始評(píng)估其他的能夠支持能量代謝但沒有環(huán)肌酸的危險(xiǎn)副作用的化合物。

Tyler K. Ulland, Wilbur M. Song, Stanley Ching-Cheng Huang et al. TREM2 Maintains Microglial Metabolic Fitness in Alzheimer’s Disease. Cell, 10 August 2017, 170(4):649–663, doi:10.1016/j.cell.2017.07.023