阿茲海默症病變不在大腦?美研究揭:走路不穩恐為極早期警訊
美國中佛羅里達大學(UCF)的最新研究打破傳統認知,透過「人體晶片」實驗證實:引發家族性阿茲海默症的基因突變,能在完全沒有大腦與脊髓參與的情況下,直接干擾運動神經與肌肉的連結。這項發現有望解釋,為何部分患者在記憶力衰退之前,就已出現步態不穩與平衡感下降等變化。
該研究已發表於權威期刊《阿茲海默症與失智症》(Alzheimer's & Dementia),由 UCF 奈米科學技術中心教授 James Hickman 與研究教授 Xiufang Guo 共同主持。團隊與醫療科技公司 Hesperos 展開合作,並獲得美國國家衛生研究院(NIH)旗下國家老化研究所的經費支持。
臨床醫師過去早已觀察到,部分阿茲海默症患者在出現明顯的認知障礙前數年,就已面臨平衡、協調與步態改變等肢體困擾。然而,醫學界始終無法確定,這究竟是大腦受損後的連帶反應,還是疾病直接侵襲了身體其他部位的神經。為此,團隊特別針對「家族性阿茲海默症」進行深入探討;這是一種罕見的遺傳型態,通常在 40 至 65 歲間發病,比常見型態更早。
「人體晶片」模擬:避開中樞神經,證實周邊神經受損
實驗運用了 Hickman 共同創辦的 Hesperos 公司所開發的「人體晶片」(human-on-a-chip)技術,刻意排除了大腦與脊髓,僅建構出一個微型的「神經肌肉接合處」模型。
研究人員將健康的肌肉細胞,與帶有家族性阿茲海默症基因突變的運動神經元(由幹細胞分化而成)結合,藉此觀察神經訊號能否穩定引發肌肉收縮,以及肌肉能持續收縮多久才疲乏。結果證實,這些基因突變確實會直接干擾正常的神經對肌肉傳導功能。
▲ 神經肌肉接合處(NMJ)共培養的細胞接種時程,以及 NMJ 生物微機電(Bio-MEMs)系統示意圖。(A)NMJ 實驗時程;(B)實驗過程的影像範例。(Source:論文)
Hickman 教授強調:「這是首度證明周邊神經系統的缺陷,可直接源自於這些基因突變。這也代表著,現行許多專注於針對大腦治療的藥物,未必能解決患者身體其他部位的問題。」
未來展望:運動缺損或成早期檢測指標
不過,研究團隊也嚴謹補充,目前這仍屬於細胞層級的實驗,尚未證實這些生理變化在實際患者身上「必定」早於記憶喪失出現,未來仍需更多研究來釐清其與人類病程、特別是與常見型阿茲海默症的關聯。
Guo 教授則表示,運動功能缺損有望成為阿茲海默症較早期的觀測指標,未來若能及早偵測到這些變化並介入治療,或許有助於延緩中樞神經系統症狀的出現。
(首圖來源:pixabay)