摘要:阿尔茨海默病(俗称老年痴呆)患者的大脑中常有一种叫CLU的蛋白质水平异常升高,但科学家一直没搞清它到底是“救火队员”还是“纵火犯”。最新研究发现,CLU其实是大脑的抗炎指挥官,能通过调控两种重要的免疫细胞(星形胶质细胞和小胶质细胞),保护神经细胞之间的连接(突
阿尔茨海默病(俗称老年痴呆)患者的大脑中常有一种叫CLU的蛋白质水平异常升高,但科学家一直没搞清它到底是“救火队员”还是“纵火犯”。最新研究发现,CLU其实是大脑的抗炎指挥官,能通过调控两种重要的免疫细胞(星形胶质细胞和小胶质细胞),保护神经细胞之间的连接(突触),从而对抗疾病。
关键发现速览
CLU的“双重身份”
健康大脑中,CLU像“消防员”一样抑制炎症。
但携带CLU基因风险变异的人,星形胶质细胞中CLU含量不足,导致“炎症火灾”失控。
星形胶质细胞“暴走”
当CLU缺失时,这类细胞会过度分泌炎症物质(如C3、IL-6),激活NF-κB信号通路(相当于拉响炎症警报)。
后果:像“坏邻居”一样,催促小胶质细胞攻击突触。
小胶质细胞“误吞”突触
被炎症信号误导的小胶质细胞会错误吞噬神经细胞间的突触(类似剪断电线),导致记忆功能受损。
实验显示,CLU水平正常时,突触存活率更高。
基因决定命运
携带CLU保护性基因的人,随年龄增长CLU水平上升,炎症更轻;
风险基因携带者则CLU不足,炎症更重,且tau蛋白(阿尔茨海默病的标志蛋白)病理恶化更快。
图1. CLU风险等位基因与人脑星形胶质细胞中CLU表达减少相关
图2. CLU缺失增强星形胶质细胞反应性和炎症标志物
图3. CLU缺失的星形胶质细胞中C3和炎症反应基因的水平升高依赖于NF-kB
为什么这项研究重要?
解释矛盾现象:过去发现CLU在患者脑中升高,其实是大脑的“自救反应”,但风险基因让这种保护机制失效。
治疗新靶点:提升CLU功能或抑制其下游炎症通路(如NF-κB、补体C3),可能成为新疗法。
早期预警:通过检测血液中CLU和炎症因子水平,或能预测高风险人群。
图4. 小胶质细胞在共培养的神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞中介导CLU依赖性APOE丧失和磷酸化tau水平升高
图5. 小胶质细胞依赖的突触密度减少,在与CLU缺失的星形胶质细胞共培养的神经元中观察到
图6. 人源化CLU风险SNP小鼠在5x FAD小鼠中表现出CLU表达减少和补体及吞噬通路升高
生活中的类比
想象大脑是一个社区:
CLU是物业管理员,平时维护秩序(抑制炎症);
风险基因导致物业人手不足(CLU减少),坏分子(炎症因子)趁机闹事;
小胶质细胞像被煽动的保安,开始乱拆房屋(突触),最终社区瘫痪(认知衰退)。
研究的意义就是找到“增派物业人手”或“阻止保安拆房”的方法。
图7. 保护性CLU等位基因增强CLU上调并减少人类血浆中的炎症反应
图8. 在基因多样的iPSC衍生三重共培养中,CLU风险等位基因再现CLU功能丧失表型
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.03.034
编译作者:守望者(brainnews创作团队)
来源:伪行家说科学