阿尔茨海默氏病是一种严重的衰弱和最终致命的脑部疾病，影响着全世界数百万人。到目前为止为找到治疗方法或充分治疗而进行的临床努力都遇到了令人沮丧的失败。该疾病目前正处于一种不祥的扩张过程中，部分原因是人口老龄化，并将成为全球卫生紧急状况。这一神秘的疾病首次被描述为多年前，它仍然是唯一没有有效治疗、预防或治愈的主要杀手。
在一项新的研究中，ASU-Banner神经退行性疾病研究中心的研究人员研究了这种疾病对线粒体结构功能的影响，这些结构执行着各种重要的任务，包括为细胞提供能量。一项新的研究表明：一种剧毒的β淀粉样蛋白(即低聚物的a-β-淀粉样蛋白(OAβ)干扰线粒体的正常功能。其结果是在临床症状出现之前的几十年里，在老年痴呆症的发展过程中出现了一系列致命的事件。
DiegoMastroeni是ASU-Banner神经退行性疾病研究中心的研究员图片版权：BiodesignInstituteatArizona
最有希望在这项新研究发现,人类神经细胞可以免受OAβ-induced恶化的线粒体与专门设计的化合物预处理时,暗示未来药物的靶向一个激动人心的大道。这项新研究的主要作者DiegoMastroeni说：线粒体是大脑细胞的主要能量来源，能量代谢的缺陷已被证明是阿尔茨海默病病理生物学最早的事件之一。这项研究加强了寡糖淀粉样蛋白在神经元线粒体上的毒性，并强调保护化合物保护线粒体不受寡糖淀粉样蛋白毒性的重要性。
研究结果显示：“寡聚淀粉样蛋白贝塔优先靶向神经细胞，而非胶质线粒体编码的mrna”，可通过阿尔茨海默氏症和痴呆症在线获得:《阿尔茨海默氏症协会期刊》(TheJournalofTheAlzheimersAssociation)，作为一篇发表在《新闻校正证明》上的文章。阿尔茨海默氏症是一种以严重失忆为特征的疾病，是最常见的痴呆症。大多数的AD病例都是偶尔发生的，随着年龄的增长，这种疾病的风险最大。某些疾病相关基因的遗传也可以增强个体的易感性，尽管家族性代表了少数的AD案例。
尸检中观察到两个病理特征:细胞内神经纤维缠结和细胞外老年斑，这些斑块往往发生在大脑皮层、海马体和其他皮质区域，这对认知功能至关重要。这些观察结果导致了阿尔茨海默氏症的主导理论，即淀粉样蛋白假说。该理论指出，淀粉样蛋白的积累是引发阿尔茨海默病的关键因素。虽然淀粉样蛋白假说在这一领域仍有相当大的影响，但越来越多的研究人员一致认为，淀粉样蛋白的积累是引发疾病的主要原因。这项新研究的重点是线粒体，目前正在对其早期在AD病理中的作用进行深入的研究。
阿尔茨海默氏症似乎有选择性地针对神经元进行破坏，而在海马区——大脑中与记忆有关的区域——似乎尤其脆弱。在新的研究中,细胞被称为锥体神经元,从海马体中提取的病人死于阿尔茨海默氏症,显示明显减少一套线粒体基因的表达,指着OAβ降解。减少线粒体基因表达也发生在细胞属于人类神经母细胞瘤细胞系OAβ暴露。作者强调：并非所有类型的神经系统细胞都与线粒体功能障碍带来的接触OAβ。从同样受ad折磨的大脑中提取的海马星形胶质细胞和小胶质细胞没有显示出减少的线粒体功能。(星形胶质细胞和小胶质细胞在神经系统中发挥支持性作用，包括营养的供应、化学平衡的维持和损伤后的大脑修复)。
淀粉样蛋白理论及其缺陷。阿兹海默症的淀粉样蛋白理论的一个问题是它的不一致性。研究人员报告说，一些老年患者的大脑中有大量的淀粉样蛋白斑块，没有任何可测量的认知缺陷，而其他的病人几乎没有显示出淀粉样蛋白堆积，却显示出严重的老年痴呆症。最糟糕的是，一组用于治疗阿尔茨海默病的淀粉样蛋白药物未能给临床试验的患者带来任何好处，也未能阻止疾病带来的不可逆转的认知能力下降。越来越明显的是，斑块和缠结是晚期阿尔茨海默氏痴呆发生的一系列灾难性事件的晚期患者。
这些事实促使研究人员寻找其他在早期阶段发生的过程，这些过程可能会使疾病加速发展。新研究中最有希望的途径之一是线粒体级联假说，它将细胞的能量传递能力置于行动的中心。假说表明：线粒体功能,减少老化的自然特性,可能会进一步削弱β淀粉样蛋白的存在,特别是OAβ,由个别单位的连续累积Ab。(一百万或更多个人Ab单位可能存在的淀粉样斑块,连同神经原纤维缠结,中央疾病的特征)、严重的代谢缺陷是AD的显著特征，这一事实进一步暗示了在早期疾病过程中，能量传递的线粒体可能是罪魁祸首。
虽然人的大脑只占身体重量的2%，但它占身体总耗氧量的20%。这一能量需求很大程度上是受大脑神经元的需求所驱动的，这需要大量的能量来进行电化学信号传递。大脑对能量的强烈渴求是连续的;即使是短暂的氧气或葡萄糖剥夺也会导致神经元死亡。由于细胞内的细胞质——线粒体，以ATP的形式提供这种能量，脑细胞能够满足大部分的能量需求。除了作为细胞的细胞器外，线粒体还可以监测细胞的健康，当必要时启动程序性细胞死亡或细胞凋亡。
然而，线粒体容易受到各种形式的衰退和退化的影响。导致其破坏的主要因素之一是氧化应激过程。这一结果来自于活性氧(即自由基)和细胞抗氧化防御之间的平衡失调。当抗氧化机制无法与活性氧的产生同步时，线粒体基因表达就会受损。氧化损伤是发生之前Aβ斑块形成、指着线粒体功能障碍和氧化应激在广告非常早期的球员在疾病过程中。
在这项新研究中，研究人员将海马神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞与AD大脑进行了比较。他们使用激光捕获显微解剖技术，这种技术允许识别和分离每一种特定的细胞类型，从而更准确地描绘出疾病对特定细胞类型的改变(传统方法使用大脑组织匀浆，包含细胞类型的混合物，从而消除细胞特异性数据)。
在免费的实验,人类神经母细胞瘤细胞暴露于OAβ使用的集团。与广告相比,神经元,神经母细胞瘤细胞表现出类似的减少的表达特定mitochondrial-encodedgenes-strong间接支持OAβ对线粒体的有害影响。重叠影响基因表达清楚地看到在广告和OAβ-treated指向OAβ神经母细胞瘤细胞的选择性攻击神经系统的能源供应、为靶向治疗打开了大门。
在后续实验中、人体细胞在实验室的模拟预处理的辅酶q(结构化合物能促进ATP生产和限制氧化应激)接触OAβ之前的化合物是由研究合著者设计的生物设计研究员西德尼赫克特采取行动，保护细胞免受降解通常从OAβ引起线粒体功能,为有效的治疗提供了新的希望。进一步研究建立了线粒体赤字造成的接触OAβ作为进一步研究的高度承诺大道的对抗这种毁灭性的疾病。
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