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研究人员探索脑脊液中 GAP-43 与 Aβ 关系,发现其在 MCI 和 AD 中作用不同,意义重大。
生长相关蛋白 43(Growth-associated protein 43,GAP-43)是突触可塑性、神经元生长和记忆的关键调节因子,近期被确定为轻度认知障碍(Mild Cognitive Impairment,MCI)和阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)痴呆中突触功能障碍的重要生物标志物。本研究旨在通过检测脑脊液中 GAP-43 水平与额叶、颞叶和顶叶等脑区中淀粉样蛋白 -β(amyloid-β,Aβ)积累之间的关系,探索 GAP-43 在认知障碍中作用的潜在机制。
该研究纳入了来自阿尔茨海默病神经影像学倡议(Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative,ADNI)的 332 名参与者,分为三组:93 名认知正常(Cognitively Normal,CN)者、218 名 MCI 患者和 21 名 AD 痴呆患者。研究人员使用 ADAS-Cog 13 评估认知状态,通过酶联免疫吸附测定(ELISA)检测脑脊液 GAP-43 水平,并利用氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描(florbetapir PET)成像和 Syngo.PET 获取关键脑区的标准化摄取值比(SUVr)来评估 Aβ 积累情况。
结果显示,脑脊液 GAP-43 水平在 AD 痴呆组最高,MCI 组次之,CN 组最低,差异具有显著性(p?< 0.001),这表明脑脊液 GAP-43 水平升高与认知障碍存在关联。在 MCI 组中,脑脊液 GAP-43 与所有脑区的 Aβ 积累呈正相关:整体(β?= 0.362,p?< 0.001)、额叶(β?= 0.388,p?< 0.001)、颞叶(β?= 0.382,p?< 0.001)和顶叶(β?= 0.344,p?< 0.001)。相反,AD 痴呆组脑脊液 GAP-43 水平与 Aβ 积累呈负相关,在额叶(β?= -0.513,p?= 0.035)和顶叶(β?= -0.513,p?= 0.035)差异显著,这意味着在 AD 痴呆中脑脊液 GAP-43 与 Aβ 的关系发生了转变。
在对年龄、性别、受教育程度和载脂蛋白 E ε4(ApoE ?4)状态进行校正后的中介分析表明,仅在 MCI 患者中,脑脊液 GAP-43 水平升高会通过增加 Aβ 积累导致认知障碍加重,在整体(β?= 0.0894,置信区间:[0.0427, 0.1457])、额叶(β?= 0.0895,置信区间:[0.0422, 0.1443])、颞叶(β?= 0.0941,置信区间:[0.0466, 0.1522])和顶叶(β?= 0.0499,置信区间:[0.0100, 0.0945])区域均有显著影响。
由此可见,在 MCI 患者中,脑脊液 GAP-43 水平升高可能通过促进 Aβ 积累导致认知障碍;而在 AD 痴呆患者中,它可能与 Aβ 积累减少有关,这可能反映了一种代偿机制或与疾病阶段相关的效应。这种动态关系表明,GAP-43 在神经退行性疾病中可能发挥双重作用,在疾病的不同阶段对 Aβ 病理过程产生不同影响。