阿尔茨海默病中淀粉样蛋白沉积相关神经元模型因APP特定突变致Aβ过多沉积影响膜结构离子通道等,老年及有家族史者易现病理;tau蛋白相关神经元模型因tau过度磷酸化破坏微管结构,长期不良习惯、年龄增长、家族史易致异常;胆碱能神经元模型因胆碱能神经元受损致乙酰胆碱减少影响认知,有家族病史者、女性更年期、长期吸烟等易现异常。
一、淀粉样蛋白沉积相关神经元模型
阿尔茨海默病中,淀粉样前体蛋白(APP)突变是重要诱因。正常情况下APP经α分泌酶切割产生可溶性片段,而当APP发生特定突变时,经β和γ分泌酶异常切割会产生过多β淀粉样蛋白(Aβ)。在神经元模型构建中,可通过基因编辑技术使神经元内APP基因发生类似致病突变,导致Aβ在神经元外沉积形成老年斑。这种沉积会影响神经元的膜结构和离子通道功能,干扰神经元间的信号传递,例如Aβ可改变神经元细胞膜的通透性,影响钙离子等离子的正常跨膜运输,进而扰乱神经元的电生理活动和代谢过程。从年龄因素看,老年人群由于细胞代谢能力下降等原因,更易出现APP切割异常相关的病理改变;有APP突变家族史的人群,其神经元模型中Aβ沉积相关病理表现可能更早出现。
二、tau蛋白相关神经元模型
tau蛋白在神经元内主要参与微管的稳定。阿尔茨海默病患者脑内tau蛋白发生过度磷酸化,进而形成神经原纤维缠结。构建tau蛋白相关神经元模型时,可通过化学诱导等方法使神经元内tau蛋白过度磷酸化。过度磷酸化的tau蛋白会破坏神经元的微管结构,影响轴突内物质的运输,如影响营养物质和神经递质等的正常运输,导致神经元营养供应不足和神经递质传递障碍。在生活方式方面,长期的不良生活习惯可能加重tau蛋白的异常磷酸化,例如长期高压力状态可能通过影响细胞内信号通路促进tau蛋白磷酸化;从年龄角度,随着年龄增长,神经元内的磷酸酶等调节tau蛋白磷酸化的机制功能减退,更易出现tau蛋白过度磷酸化相关的神经元病理改变;有tau蛋白相关遗传突变家族史的人群,其神经元模型中tau蛋白异常聚集的情况可能更为显著。
三、胆碱能神经元模型
阿尔茨海默病患者脑内胆碱能神经元受损,导致乙酰胆碱合成减少。构建胆碱能神经元模型时,可通过模拟胆碱能神经元受损的环境或基因调控等方式。胆碱能神经元受损会严重影响认知功能,因为乙酰胆碱是重要的神经递质,参与学习、记忆等认知过程。在病史方面,有阿尔茨海默病家族遗传病史的人群,其胆碱能神经元模型中胆碱能系统的异常可能更早出现;从性别角度,虽然尚无明确证据表明性别直接导致胆碱能神经元模型差异,但女性在更年期等激素变化阶段可能因激素影响对胆碱能神经元损伤更敏感;在生活方式上,长期吸烟等可能影响胆碱能神经元的功能,加速胆碱能神经元模型中病理改变的发展。