2012年11月25日 讯 /生物谷BIOON/ --当涉及到阿尔茨海默氏症,科学家们通常是将大脑作为他们的第一关注焦点。现在,特拉维夫大学研究人员证实,疾病早期阶段,患者大脑的新陈代谢发生了变化。
任何症状出现之前,疾病早期阶段通常大脑中的代谢过程已经开始改变。近日,科学家开发预测模型,可以预测代谢信息以查明老年痴呆症的进展。这些模型的准确率高达90%,能准确预测疾病的阶段。
该研究发表在Neurobiology of Aging杂志上,研究确定了生物标志物可确保在早期阶段更好的检测和分析病情,而这只需一个简单的血液测试。
代谢是细胞维持生命,生长和繁殖过程,也负责对身体提供能量。为了更深入地研究代谢与脑功能以及阿尔茨海默氏病之间的关系,研究人员收集大脑海马区的数据,海马区控制记忆和学习能力,该区域的损坏与阿尔茨海默氏症进展有关。
基于神经元和周围组织的代谢相关基因数据上,他们建立了一个预测模型。近1500个基因中,研究人员分别选择50个基因,这些基因能预测阿尔茨海默氏症进展。
当他们比较这50个基因在阿尔茨海默氏症患者,健康人群以及灵长类动物包括黑猩猩和恒河猴中的表达时,研究人员发现,患阿尔茨海默氏症组的这些特定基因数目被大大降低,但这些基因的数目在每个物种个体间差别不大。
无论代谢变化是疾病的病因,或仅仅是一种症状,这仍然是今后研究的主题。但是,代谢基因表达与阿尔茨海默氏症患者的认知功能得分甚至是β淀粉样蛋白斑块沉积之间肯定有相关性。
接下来,研究人员将确定血液中能指示这些代谢变化的生物标志物。将来也许通过一个简单的、非侵入性的血液测试,就可以预测疾病进展。(生物谷:Bioon.com)
doi:10.1016/j.neurobiolaging.2012.04.003
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Hippocampus neuronal metabolic gene expression outperforms whole tissue data in accurately predicting Alzheimer's disease progression.
Shiri Stempler, Yedael Y. Waldman, Lior Wolf, Eytan Ruppin.
Numerous metabolic alterations are associated with the impairment of brain cells in Alzheimer's disease (AD). Here we use gene expression microarrays of both whole hippocampus tissue and hippocampal neurons of AD patients to investigate the ability of metabolic gene expression to predict AD progression and its cognitive decline. We find that the prediction accuracy of different AD stages is markedly higher when using neuronal expression data (0.9) than when using whole tissue expression (0.76). Furthermore, the metabolic genes' expression is shown to be as effective in predicting AD severity as the entire gene list. Remarkably, a regression model from hippocampal metabolic gene expression leads to a marked correlation of 0.57 with the Mini-Mental State Examination cognitive score. Notably, the expression of top predictive neuronal genes in AD is significantly higher than that of other metabolic genes in the brains of healthy subjects. All together, the analyses point to a subset of metabolic genes that is strongly associated with normal brain functioning and whose disruption plays a major role in AD.