由韩国基础科学研究所认知与社会中心的一个团队领导的研究人员报告了一项发现，他们声称该发现可能会彻底改变阿尔茨海默病(AD)的诊断和治疗。

在主任C.JustinLee博士的带领下，该团队发现了一种机制，大脑中的星形胶质细胞会吸收更多的醋酸盐，从而将它们变成危险的“反应性星形胶质细胞”。科学家们开发了一种新的成像技术，利用这种机制直接观察星形胶质细胞与神经元的相互作用。他们在《Brain》杂志上报告了他们的研究，称他们的研究结果表明“醋酸盐增强的反应性星形胶质细胞与神经元的相互作用可能会导致AD患者的认知能力下降。”Lee等人的论文标题为“使用11C-乙酸盐和18F-FDG可视化阿尔茨海默病中的反应性星形胶质细胞-神经元相互作用””。研究人员在论文中总结道：“……我们的研究结果为反应性星形胶质细胞增多症在人类AD症状学中的关键作用提供了第一个体内证据，几十年来，人们一直根据动物研究对此进行怀疑。”

AD是痴呆症的主要原因之一，已知与大脑中的神经炎症有关。传统神经科学长期以来一直认为β淀粉样蛋白(Aβ)斑块具有致病作用，但针对这些斑块的治疗在治疗或减缓AD进展方面收效甚微。

作者解释说，在生理条件下，大脑中的星形胶质细胞在物理和化学上支持邻近的神经元。但为了应对各种物理和化学损伤，星形胶质细胞会动态改变其特性，包括其形态和功能。“做出反应的星形胶质细胞被称为反应性星形胶质细胞，”研究小组继续说道。然而，反应性星形胶质细胞增多症是AD神经炎症的一个标志，并且通常先于神经元变性或死亡。

李是一种新理论的支持者，该理论认为这些反应性星形胶质细胞才是阿尔茨海默病的真正罪魁祸首。Lee的研究小组此前曾报道，反应性星形胶质细胞和反应性星形胶质细胞中的单胺氧化酶B(MAO-B)酶可以作为AD的治疗靶点。其他研究报告称，反应性星形胶质细胞异常产生GABA来抑制邻近的神经元活动和葡萄糖代谢，“这对AD中的神经元功能障碍至关重要”。因此，他们指出，“……反应性星形胶质细胞增生的体内成像在AD早期阶段应该具有相当大的诊断价值……根据最近的报告，证明AD反应性星形胶质细胞中单胺氧化酶B(MAO-B)的丰富表达，

李的团队最近还证实了星形胶质细胞中存在尿素循环，并证明激活的尿素循环会促进痴呆。然而，尽管反应性星形胶质细胞具有临床重要性，但尚未开发出能够在临床水平观察和诊断这些细胞的脑神经影像探针。研究小组指出，“之前的几项研究甚至证明，反应性星形胶质细胞增生可以直接导致广泛的神经元死亡”，但尚未开发出经过临床验证的神经影像探针来可视化反应性星形胶质细胞增生。

在这项最新研究中，Lee的团队使用正电子发射断层扫描(PET)成像以及放射性醋酸盐和葡萄糖探针(11C-醋酸盐和18F-FDG)来可视化AD患者神经元代谢的变化。共同第一作者、韩国科学技术研究院(KIST)的Min-HoNam博士表示：“这项研究通过直接观察反应性星形胶质细胞展示了重要的学术和临床价值，最近，反应性星形胶质细胞被强调为导致广告。”

他们的研究表明，醋的主要成分醋酸盐会促进反应性星形胶质细胞增生，从而诱导腐胺和GABA产生并导致痴呆。研究人员首先证明，在反应性星形胶质细胞增多症和AD的啮齿动物模型中，反应性星形胶质细胞通过升高的单羧酸转运蛋白1(MCT1)过度摄取乙酸盐。研究人员表示：“我们证明，在反应性星形胶质细胞增生和AD的啮齿动物模型中，反应性星形胶质细胞通过升高的单羧酸转运蛋白1(MCT1)过度吸收乙酸盐。”研究还表明，醋酸盐摄入量的增加与反应性星形胶质细胞增生有关，并且当AD相关蛋白Aβ存在时，会促进星形胶质细胞异常的GABA合成。

通过他们的新工作，研究小组证实，11C-乙酸盐和18F-FDG的PET成像可用于可视化患有神经炎症和AD的大脑中反应性星形胶质细胞诱导的乙酸盐代谢亢进和相关的神经元葡萄糖代谢低下。当研究人员抑制AD小鼠模型中的反应性星形胶质细胞增生和星形胶质细胞MCT1表达时，他们能够逆转这些代谢变化。他们写道，他们的结果“……共同表明星形胶质细胞MCT1对于异常星形胶质细胞GABA合成、加剧海马神经元的强直性抑制以及AD模型小鼠的空间记忆受损是必要的。”

使用这种新的成像策略，研究小组发现在AD小鼠模型和人类AD患者中一致观察到醋酸盐和葡萄糖代谢的变化。他们写道：“我们的研究表明，在AD患者和动物模型受影响的大脑区域，反应性星形胶质细胞异常吸收乙酸盐，从而促进GABA合成。”

研究小组能够证实患者认知功能与11C-乙酸盐和18F-FDG的PET信号之间存在很强的相关性。科学家们表示：“总而言之，这些结果表明11C-乙酸盐显示的反应性星形胶质细胞增生和18F-FDG显示的相关神经元功能障碍与AD患者的认知障碍高度相关。”

这些综合结果表明，以前被认为是星形胶质细胞特异性能量来源的醋酸盐可以促进反应性星形胶质细胞增生，并有助于抑制神经元代谢。延世大学医学院塞弗兰斯医院的合著者MijinYun博士评论道：“与正常状态相比，反应性星形胶质细胞表现出代谢异常，过度摄取醋酸盐。我们发现醋酸盐在促进星形胶质细胞炎症反应中发挥着重要作用。”KIST合著者HoonRyu博士进一步评论道：“通过证明醋酸盐不仅可以作为星形胶质细胞的能量来源，而且还可以促进反应性星形胶质细胞增生，我们提出了一种在脑部疾病中诱导反应性星形胶质细胞增生的新机制。”

迄今为止，β淀粉样蛋白(Aβ)被怀疑是AD的主要原因，因此它们一直是大多数痴呆症研究的主要焦点。然而，针对Aβ的PET成像在诊断患者方面存在局限性，并且针对AD治疗的针对Aβ的药物迄今为止均已失败。Lee等人最新报道的研究指出了使用11C-乙酸盐和18F-FDGPET成像进行AD早期诊断的潜在用途。此外，新发现的通过MCT1转运蛋白摄取乙酸盐导致反应性星形胶质细胞增生的机制为AD治疗提供了新的靶点。Lee指出，“我们证实，在AD动物模型中，抑制MCT1(星形胶质细胞特异性乙酸盐转运)后可显着恢复……我们预计MCT1可以成为AD的新治疗靶点。”

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