研究发现增加的脑葡萄糖水平和阿尔茨海默氏症之间的联系

昨天发表在“ 阿尔茨海默氏症和老年痴呆症：阿尔茨海默氏症杂志”上的一项新研究首次发现了大脑葡萄糖分解机制的异常与大脑中缠结和淀粉样蛋白斑的严重程度之间的联系，阿尔茨海默病可见症状的开始。

这个国家老化研究所支持的研究分析了参与巴尔的摩老化纵向研究（BLSA）的参与者尸体解剖的脑组织样本。BLSA是世界上运行时间最长的人类衰老科学研究之一，记录了数十年来参与者的神经，心理和生理数据。

在该研究中，评估了脑部不同区域的葡萄糖水平，例如容易发生阿尔茨海默氏病病理的颞叶和额叶皮层，以及像小脑一样的一些抗性区域。

研究人员在研究过程中调查了三种不同类型的BLSA参与者：（a）终身患有阿尔茨海默病症状的患者，以及已确诊的阿尔茨海默氏病，包括死亡时大脑中的神经原纤维缠结和β-淀粉样蛋白斑块; （b）终生缺乏症状，但在死后大脑中确定的阿尔茨海默病病理学水平显着的人; 和（c）健康的控制。

这些发现表明糖酵解中存在不连续的异常，糖酵解是脑中葡萄糖分解的主要过程，并且提供了将异常的严重程度与疾病严重程度相关联的证据。

较差的糖酵解率和脑葡萄糖水平的升高与阿尔茨海默氏症患者大脑中更严重的缠结和斑块相关联。而且，脑糖酵解中更严重的下降与生活中记忆问题等疾病症状的表现相关。

NIA主任Richard J. Hodes博士评论说，这种研究启发了如何调查糖酵解，症状和疾病病理之间的联系的新颖思路，以加强对阿尔茨海默病的更好和更有效的治疗和预防方法的探索疾病。

尽管阿尔茨海默氏症和糖尿病之间的相似性已经被怀疑了很长时间，但是对这种联系的评估仍然很困难，因为葡萄糖进入大脑或神经元不需要胰岛素。

通过计算氨基酸丝氨酸，丙氨酸和甘氨酸与葡萄糖的比率来追踪脑所使用的葡萄糖，其允许评估涉及糖酵解的关键步骤的速率。

研究人员发现，与正常脑组织样本相比，控制这些重要糖酵解步骤的酶活性在阿尔茨海默氏症病例中较少。

此外，酶活性降低与脑中更严重的阿尔茨海默病病理学以及症状的进展有关。

为了测量神经元中存在的称为GLUT3的葡萄糖转运蛋白的水平，研究人员利用了蛋白质组学，广泛测量细胞蛋白质。

结果提示，与正常大脑相比，阿尔茨海默病病理大脑中的GLUT3水平下降; 此外，这些水平与斑块和缠结的严重程度增加有关。

研究小组还分析了参与者死亡前几年的血糖水平，这表明血液中葡萄糖水平的增加与死亡时大脑葡萄糖水平增加有关。

这些发现指出了一种新的机制，可以用来开发新的治疗方法，帮助大脑克服阿尔茨海默病中的糖酵解缺陷。

Madhav Thambisetty医学博士，博士，NIA行为神经科学实验室临床和转化神经科学研究单位的负责人，研究的主要作者。

研究人员指出，目前尚不清楚脑葡萄糖代谢异常是否与阿尔茨海默病症状的严重程度或疾病的进展速度密切相关。该小组进一步旨在分析与糖酵解有关的其他代谢途径的异常，从而可以确定它们与大脑中阿尔茨海默病病理的关系。