揭示阿尔茨海默病的潜在干预点!《细胞》子刊研究锁定关键信号

摘要
APOE4是晚发性阿尔茨海默病(AD)最强的遗传风险因素之一。研究分析显示,携带一个APOE4拷贝,患病风险增加3至4倍;携带两个拷贝,风险可进一步升至约12倍。但APOE4究竟通过什么细胞机制增加风
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APOE4是晚发性阿尔茨海默病(AD)最强的遗传风险因素之一。研究分析显示,携带一个APOE4拷贝,患病风险增加3至4倍;携带两个拷贝,风险可进一步升至约12倍。但APOE4究竟通过什么细胞机制增加风险,一直缺乏清晰的答案。
此前,麻省理工学院的蔡立慧教授团队发现,APOE4会导致少突胶质细胞中脂滴积累,并损害髓鞘形成。少突胶质细胞是中枢神经系统中负责给神经元轴突包裹髓鞘的细胞,髓鞘起到绝缘作用,能保证神经电信号快速、准确地传递。髓鞘受损,神经回路功能也会受到影响。
在一项发表于《细胞-干细胞》的新研究中,蔡立慧团队进一步找到了APOE4干扰髓鞘形成的分子通路。研究发现,APOE4会抑制少突胶质细胞中的Wnt信号,导致细胞把脂肪储存为脂滴,抑制髓鞘合成过程。当研究人员恢复Wnt信号后,人源细胞和小鼠模型中的髓鞘水平都出现了回升。这些发现为APOE相关的阿尔茨海默病治疗提供了新方向。

为了寻找APOE4导致脂滴积累的上游机制,研究团队借助CRISPR技术进行了大规模筛选。他们在携带APOE4的人类少突胶质细胞培养体系中,逐一敲除每个蛋白编码基因,观察哪些基因缺失会促进或抑制脂滴积累。结果显示,促进Wnt信号活性的基因缺失时,脂滴增多;抑制Wnt的基因缺失时,脂滴减少。
与此同时,团队还分析了少突胶质细胞培养物和脑组织样本的染色质可及性,判断哪些基因更容易被转录、哪些会被关闭。结果发现,在APOE4携带者中,促进Wnt信号的基因可及性更低。
两条独立线索高度重合,都指向Wnt信号通路失调。

▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])
在少突胶质细胞中,Wnt信号通路由两种相互拮抗的蛋白质调控:β-catenin负责激活信号,GSK3B负责抑制信号。研究团队发现,APOE4少突胶质细胞中β-catenin表达降低,GSK3B表达却异常升高,Wnt信号因此被持续压制。这意味着细胞无法正常利用脂质来合成髓鞘,只能将它们以液滴形式堆积起来。
然而,仅仅看到关联还不够。GSK3B的过度活跃是脂质堆积的原因,还是仅仅是APOE4带来的伴随现象?
为验证其中的关系,研究人员尝试使用了一种GSK3B抑制剂处理APOE4少突胶质细胞。结果显示,GSK3B被抑制后,脂质液滴显著减少,细胞重新恢复了正常代谢脂质的能力。在更复杂的脑类器官中,抑制GSK3B不仅减少了脂质积累,还促进了髓鞘形成和神经轴突的生长。

图片来源:123RF
作为最终验证,研究团队在APOE4基因小鼠模型中测试了GSK3B抑制剂的疗效,这类小鼠同时携带人源tau蛋白以AD病理特征。经药物处理后,小鼠海马体中的脂质液滴明显减少,髓鞘形成显著改善。
这项研究首次揭示了APOE4如何通过抑制Wnt信号破坏少突胶质细胞的髓鞘形成能力。研究者表示,这种基于CRISPR的筛选方法不仅能揭示脂质代谢缺陷的细胞通路,更有望为药物开发提供新靶点。
未来,团队计划进一步探索Wnt信号失调如何具体影响脂质代谢的下游环节,并研究GSK3B与tau蛋白磷酸化之间的关联,这些发现或能为APOE4相关的阿尔茨海默病开辟新的治疗路径。
参考资料:
[1] Genome-wide CRISPR screen reveals Wnt signaling as a potential therapeutic target for lipid accumulation and impaired myelination in APOE4 oligodendrocytes. Cell Stem Cell (2026). DOI: 10.1016/j.stem.2026.09.012
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