健康的大腦需要大量的膽固醇來使神經細胞生長和正常工作。但在糖尿病患者中,膽固醇合成的主要調節因子SREBP2的表達下降,導致大腦中膽固醇水平下降。最近,哈佛大學喬斯林糖尿病中心研究小組的一項研究發現,大腦中膽固醇產生受到抑制的基因工程小鼠表現出明顯的神經損傷癥狀。這篇文章的主要作者希瑟費里斯博士說,這一發現可能有助于解釋為什么糖尿病患者患老年癡呆癥的風險增加,
科學家們一直在研究大腦膽固醇在阿爾茨海默病中的作用。原因之一是攜帶膽固醇的載脂蛋白APOE的突變是該疾病最強大的遺傳風險因素。
星形膠質細胞是哺乳動物大腦中分布最廣的一類細胞,也是最大的一類膠質細胞。它們在神經細胞的細胞體及其突起之間伸展和填充,對神經細胞起到支撐、導向和分離的作用。星形膠質細胞合成大腦中的大部分膽固醇。在他們最近的研究中,Joslin研究人員創建了一個小鼠模型,其中膽固醇合成的主要調節因子SREBP2的基因被敲除。
結果令人震驚。"與正常動物相比,這些老鼠的大腦非常小,并且有許多種異常行為."費里斯說。
“這些小鼠不僅在學習和記憶方面存在困難,而且無法執行一些其他普通的日常行為,如筑巢,”這項研究的高級作者羅納德卡恩教授補充道。“這些現象有點像老鼠的老年癡呆癥,但更嚴重。”
奇怪的是,老鼠也表現出新陳代謝的變化。他們燃燒更多的碳水化合物,體重增加較少。
“我們剛剛開始研究糖尿病和阿爾茨海默病之間的關系,以及膽固醇如何調節這一過程,”Ferris說。“盡管其他實驗室的研究人員認為高膽固醇水平比低膽固醇水平更有可能與大腦疾病有關,但我們認為我們的模型可能更具臨床相關性。”
她指出,降低心血管系統膽固醇水平的藥物可以大大有益于糖尿病患者,但血液膽固醇通常無法進入大腦,膽固醇在大腦中的代謝完全不同。
未來,研究人員正在創建小鼠模型,將低腦膽固醇模型與阿爾茨海默病或糖尿病模型結合起來。除了基因敲除小鼠,科學家們還將觀察成年小鼠大腦膽固醇缺乏的影響。
參考資料:
星形膠質細胞膽固醇合成的喪失會破壞神經元功能并改變全身代謝
膽固醇——對大腦有益,對心臟有害