阿爾茨海默病的故事常被講成神經元的悲劇:記憶淡去、連接斷裂、蛋白堆疊。但最新的人類腦組織和iPSC研究卻給出了顛覆性的線索——在癥狀出現前,大腦里最先“衰老失序”的,不是神經元,而是一類原本負責支援與保護的星形膠質細胞。
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更令人意外的是,在病變皮層中,約八成帶有早衰跡象的細胞都來自它們。這意味著,疾病的真正加速度器可能藏在這些數量占大腦半壁江山的支持細胞里,而不是我們以往窮追不舍的淀粉樣蛋白本身。這一觀察不僅改變了研究的焦點,也為療法尋找了新的抓手。
01.星形膠質細胞為什么先衰老?APOE4 讓它們像被“提前點火”
星形膠質細胞在健康狀態下像是神經元的貼身保姆:供能、清除代謝物、維持離子平衡,還能在突觸間微調信號傳遞。因此,當它們出現衰老跡象時,大腦的微環境會隨之改變。
來自馬拉加大學團隊的研究給出了關鍵原因。攜帶阿爾茨海默病最高風險基因型 APOE4 的個體,其星形膠質細胞表現出明顯的早期衰老特征:DNA 損傷累積、線粒體功能下降,以及典型的“炎性因子釋放”模式(SASP)。
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AD患者與對照組hiPSC衍生星形膠質細胞表征
這些變化可進一步引發周圍組織的炎性反應,使神經元暴露在一個持續刺激、營養與支持能力正在下降的環境中。更重要的是,這些膠質細胞并不會凋亡,而是以“帶毒不死”的方式持續存在,從而不斷強化炎癥回路。
iPSC 模型提供了強有力的支持。研究者用患者的皮膚細胞重編程得到星形膠質細胞,發現APOE4/4細胞在體外就能自發進入衰老狀態,并明顯削弱了對神經元的支持功能。
這類人源模型突破了動物實驗的限制,首次在真正意義上模擬了“人類腦細胞的退變軌跡”。可以說,APOE4 不只是一個風險標簽,而是直接驅動了支持細胞的功能失衡。
02.來自人類腦組織的證據:病程核心改變可能從這些“過早老去”的細胞開始
更具說服力的證據來自人類死后腦組織。研究發現,在阿爾茨海默病患者的大腦皮層中,出現早衰標記的細胞里,有近八成屬于星形膠質細胞;同齡健康對照組中,這一比例要低得多。這意味著,衰老并非疾病的伴隨產物,而是與病程本身緊密相連的主動過程。
衰老的星形膠質細胞會出現一種復雜的“失衡狀態”:它們不再有效維持神經元代謝需求,卻持續釋放能擾亂神經網絡的分子。這種改變不僅加速神經元退化,也可能解釋為什么部分 APOE4 攜帶者認知下降速度更快。
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▲利用 Seahorse 軟件分析 hiPSC 來源的 AD 星形膠質細胞的代謝譜
換句話說,真正推動病情惡化的,不是某個蛋白的積累,而是這些負責維穩的細胞集體進入“功能流失 + 炎性放大”的狀態。
從機制層面看,如果神經元是倒下的樹木,那么星形膠質細胞的早衰更像是改變土壤與氣候,使森林整體走向退化的核心因素。
這類視角的轉變,也讓研究者開始反思:以往針對淀粉樣蛋白或 tau 的單點清除策略,為什么無法顯著改變長期結局?原因或許就在于,支撐整個系統的細胞生態已先一步崩塌。
03.當靶點從“蛋白”轉向“細胞”:清除衰老細胞或重新編程它們,成為可能的治療方向
這項研究最具轉折意義的部分,是它將治療焦點從特定分子轉向了特定細胞狀態。既然衰老星形膠質細胞在病程中扮演主動推動者的角色,那么讓這些細胞“變少、變安靜或恢復正常”,理論上便能重新平衡大腦的微環境。
目前,衰老細胞清除藥在衰老相關疾病中已展現出潛力。它們通過識別衰老細胞特有的存活通路,使這些“帶毒不死”的細胞退出舞臺。另一類策略是 senomorphics,通過抑制炎性因子釋放,讓衰老細胞維持存在但不制造傷害。
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▲iPSC來源的AD星形膠質細胞的神經元支持能力。
研究團隊給出的證據為這些方向提供了現實基礎:如果星形膠質細胞的早衰是真正的病程加速器,那么干預它們本身,比單純清掃沉積蛋白更有望觸及疾病根層。
更重要的是,這種細胞層面的策略具有普適性。無論病人是否已經形成大量斑塊,膠質細胞的狀態都可能是一個更早出現、也更容易被逆轉的節點。對長期困在“無法治愈”陰影下的阿爾茨海默病研究來說,這是一種值得重估的治療邏輯。
04.當我們重新定義“問題從哪里開始”,治療的可能性也就隨之被重新打開
阿爾茨海默病的突破往往來自視角的改變。過去,我們追著蛋白堆積、追著神經元死亡,卻很少去問:是誰在第一時間改變了大腦的生態?
最新研究提示,星形膠質細胞的早衰是通往退行性改變的第一步,也是最可能被重新調控的一步。
當我們開始關注這些關鍵但不顯眼的細胞時,治療的路徑不再局限于阻止一個蛋白的出現,而是轉向重塑一個系統的穩定性。
或許真正讓認知衰退慢下來、讓病程變得可控的,不是更猛烈的清除,而是更精準的修復——讓那些最早偏離正常軌跡的細胞重新回到應有的位置。
參考文獻:Human iPSC-derived APOE4/4 Alzheimer′s disease astrocytes exhibit a senescent and pro-inflammatory state that compromises neuronal support. DOI:10.1186/s12974-025-03607-z
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