脑海中的橡皮擦——阿尔茨海默症

2019 年 9 月 8 日 中科院之声

我们从无知而来，行走几十年，经历暴风雨和彩虹，空空如也的脑袋装满回忆，最终变成一个可爱的老爷爷、老奶奶。然而，在这个世界上，有一种疾病，没有病痛，却比病痛更可怕，慢慢的夺走一个人的神志，抹平一个人的记忆。

阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease，AD）是引起痴呆的主要疾病，多发于65岁以上的老年人，平均每7秒钟，世界上就有一个人患上此病。它是一种进行性的神经退行性疾病，也就是患者的大脑慢慢失去功能，从而导致记忆和认知水平的下降，直至缺失。其发病进程可以持续十年到二十年之久，发病初期出现短时记忆的缺失，随着脑区病灶地蔓延，慢慢地记忆全失，最后失去自理能力。

阿尔茨海默症是怎么发生和发展的呢？首先，我们了解一下我们最复杂的器官——大脑。我们的大脑可以分粗分成三个区域，脑核（central core）、脑缘（limbicsystem）和大脑皮层（cerebral cortex），分别负责基本生活需求，如呼吸、心跳、体温、早期感觉系统等；行动、记忆、情绪处理等功能；人脑较高级的认知和情绪功能。大脑皮层又分为额叶（Frontal Lobe）、顶叶（ParietalLobe）、枕叶（Occipital Lobe）、颞叶（Temporal Lobe），分别负责不同的高级功能。

大脑

海马体是阿尔茨海默症首先发病的区域，它是组成大脑边缘系统的一部分，位于颞叶内侧，担当着关于短期记忆、长期记忆以及空间定位的作用。这解释了发病初期，病人出现短时记忆损伤的原因。随着疾病的发生和发展，病灶进一步蔓延至大脑的各个部分，大脑慢慢萎缩，导致记忆的进一步缺失和生活自理能力的丧失。

海马体和阿尔茨海默症发病进程

阿尔茨海默症的病理特征是β-淀粉样蛋白组成的老年斑（Plaques），主要位于细胞外；微管蛋白相关蛋白tau组成的神经纤维缠绕（Tangles），主要位于细胞内部；以及受损的神经元（Diseased neuron）。

阿尔茨海默症病理特征

阿尔茨海默症的发病机制

β-淀粉样蛋白(Amyloidβ，Aβ)

β-淀粉样蛋白(Amyloid β，Aβ)是由β-分泌酶(β-secretase)和γ分泌酶（γ-secretase）切割而形成（Amyloidogenicway）。Aβ可以自发聚集，形成寡聚体，最终形成纤维，形成病理特征之一的Plaques。

Aβ的形成和聚集

微管蛋白相关蛋白tau

神经元细胞(Neuron)由胞体（Soma）、树突（dendrites）、轴突（Axon）和轴突末梢（Axon terminal）组成。正常的神经元细胞中的微管蛋白是由tau蛋白固定和控制，进行组装和解聚，完成神经信号的传递；而病理状态下的神经元tau蛋白从微管蛋白上解聚下来，发生截短化、磷酸化等病理变化，失去正常功能，导致微管蛋白的解聚，导致神经元细胞的损伤。另一个方面，tau蛋白也具有和Aβ类似的特性，即发生自我聚集，形成寡聚体和纤维，最终形成神经纤维缠绕（Tangles）。