Болезнь Альцгеймера — наиболее распространенная форма деменции, характеризующаяся накоплением амилоидных бляшек в головном мозге. Микроглия, иммунные стражи мозга, не только отвечают за устранение чужеродных захватчиков, но и за поддержание гомеостаза мозга, очищая токсичные отходы, такие как амилоидные бляшки.
Однако роль микроглии в болезни Альцгеймера и ее связь с накоплением амилоидных бляшек остаются неясными. Теперь группа ученых из Медицинской школы Duke-NUS и Университета Монаша обнаружила сигнатуры экспрессии генов, лежащие в основе микроглии, связанные с фагоцитозом амилоидных бляшек, то есть поглощением отложений бета-амилоидного белка (Aβ) в головном мозге. Результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, предлагают новую цель для вмешательств, направленных на устранение основного механизма этого неизлечимого заболевания.
Как стало известно aobe.ru, чтобы исследовать различия между здоровым мозгом и мозгом пациентов с болезнью Альцгеймера при одноклеточном разрешении, команда ученых из Duke-NUS и Monash приступила к амбициозному проекту по всестороннему изучению изменений экспрессии генов в определенных типах клеток мозга человека, которые связано с прогрессированием болезни Альцгеймера. Из этого исследования, которое было опубликовано в Nature Neuroscience в 2019 году, команда отточила микроглию.
Команда сделала это с помощью красителя, называемого метокси-XO4, который специально нацелен на микроглию, поглотившую амилоидные бляшки. Они использовали окраску в доклинических моделях болезни Альцгеймера, а затем исследовали экспрессию генов в окрашенной микроглии. Они исследовали различия в экспрессии генов, лежащих в основе способности микроглии поглощать частицы (например, амилоидные бляшки), и идентифицировали связанные регуляторные молекулы.
Исследования показали, что для микроглии, которая не восприняла амилоид, их паттерны экспрессии генов наиболее похожи на старую микроглию, которая, как известно, является дисфункциональной и играет важную роль в патогенезе болезни Альцгеймера. Кроме того, после того, как микроглия поглотила амилоидные бляшки, связанные с болезнью Альцгеймера, они развивают характерный паттерн экспрессии или сигнатуру генов. Это изменение экспрессии гена частично вызвано геном Hif1a. Измененная экспрессия генов увеличивает способность микроглии поглощать белки, такие как амилоид, в то время как уменьшение Hif1a делает обратное, подчеркивая важность Hif1a в контроле этой функции микроглии. Эта регуляторная роль Hif1a может также применяться к функции микроглии по удалению поврежденных синапсов.