昼夜节律、免疫细胞与阿尔兹海默之间微妙的联系

免疫细胞在昼夜节律控制下的振荡周期中清除淀粉样蛋白。然而，当细胞失去这种节奏时，每天的周期就消失了。这种振荡的潜在原因是细胞表面某种蛋白质(肝素)分子数量的变化。

　　

       

钟周围亮场巨噬细胞图像显示细胞表面硫酸肝素蛋白多糖(粉红色)的昼夜变化如何阻碍荧光标记-淀粉样蛋白(绿色)的吞噬。随着时间的推移，硫酸肝素蛋白多糖减少，我们看到吞噬作用的增加，在时钟左边的亮绿色细胞显示了这一点。这张图片是用我们的荧光显微镜细胞图像和应用程序Wombo的硫酸肝素蛋白多糖的艺术渲染制作的。这个钟是用photoshop和剪贴画制作的。

研究结果提供了一种联系机制阿尔茨海默氏症昼夜节律紊乱的疾病。

研究人员报告说，负责清除阿兹海默症患者大脑中积累的一种关键蛋白质的免疫细胞，是按照每日的昼夜节律运作的。伦斯勒理工学院研究所的Jennifer Hurley及其同事在今天(2022年2月10日)发表在《公共科学图书馆·遗传学》(PLOS Genetics)杂志上的一项新研究中报告了这一发现，为阿尔茨海默病和睡眠周期中断之间的联系提供了一种可能的解释。

据了解，阿尔茨海默病与昼夜节律紊乱有关，昼夜节律控制着人类行为和生理的许多方面。例如，早在阿尔茨海默病症状出现前几年，睡眠中断就开始了，而且与更严重的症状和更高的患病风险有关。

在这篇新论文中，研究人员调查了一种可能与阿尔茨海默病和昼夜节律之间的联系有关的分子机制。他们测量了负责清除淀粉样蛋白的免疫细胞的活动，这种蛋白在老年痴呆症患者的大脑中形成斑块。利用在实验室中培养的这些细胞，他们发现免疫细胞在昼夜节律控制下的振荡周期中清除淀粉样蛋白。然而，当细胞失去这种节奏时，每天的周期就消失了。他们进一步确定，这种振荡的潜在原因是细胞表面某种蛋白质(肝素)分子数量的变化。他们发现的蛋白质对昼夜节律有反应，并且在先前的研究中已经显示出在清除淀粉样蛋白中发挥作用。

新的发现揭示了昼夜节律紊乱与阿尔茨海默病之间的联系机制。这项研究进一步强调了免疫细胞在这一关系中的作用。虽然还需要更多的研究，但新发现提出了一种可能性，即如果能够通过这种机制维持淀粉样蛋白的每日清除，患者患阿尔茨海默病的可能性就会降低，症状也会减轻。

Hurley补充说:“了解我们的昼夜节律如何调节细胞表面的肝素水平来控制淀粉样蛋白的形成，可能会导致时间疗法的发展，从而缓解阿尔茨海默病和其他炎症性疾病的症状。”

参考文献:“Circadian control of heparan sulfate levels times phagocytosis of amyloid beta aggregates” by Clark GT, Yu Y, Urban CA, Fu G, Wang C, Zhang F, et al., 10 February 2022, PLoS Genetics.
DOI: 10.1371/journal.pgen.1009994