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磷酸化Tau217 (pTau217) 与神经相关性之间的正相关受人类白细胞抗原等位基因 DRB1*13:01 阻断

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为何早期脑变化很重要

许多人担心记忆丧失和痴呆,但大脑中最早的变化可能在任何症状出现前的几十年就已开始。本研究将微妙的大脑活动模式与血液检测、基因和既往病毒感染史相结合,研究对象为没有痴呆的年长女性。研究目标是确定某些阿尔茨海默病的血液标志物是否与大脑网络通信的灵活性有关,以及免疫系统是否能在疾病诊断前很久就减轻有害影响。

窥见工作中的大脑

为检查大脑功能,研究者使用了一种称为脑磁图(magnetoencephalography,MEG)的技术,实时记录来自大脑的微弱磁信号。从这些信号中,他们计算出不同大脑区域同时放电的强度,称为同步神经相互作用。健康大脑表现为一种平衡:各区域在需要时能协同工作,同时也能独立运行。当连接变得过于紧锁时,交流可能丧失灵活性,先前研究已将其与较低的认知测试分数联系起来。团队研究了来自175名女性的348次脑扫描,并将这些数据与详尽的血液检测和认知分数配对分析。

Figure 1. 一种与阿尔茨海默病相关的血液蛋白在原本健康的老年女性中如何与大脑网络通信相关联。
Figure 1. 一种与阿尔茨海默病相关的血液蛋白在原本健康的老年女性中如何与大脑网络通信相关联。

一种血液标志物脱颖而出

血样检测了七种与阿尔茨海默病和神经损伤相关的蛋白质,包括不同形式的淀粉样蛋白和tau,以及一种神经纤维蛋白。只有一种标志物——一种名为 pTau217 的修饰形式的 tau,持续与大脑网络变化相符。更高的 pTau217 水平与更强、更僵化的大脑相关性以及在标准认知测试中略差的表现相关,尽管参与者总体上认知健康。其他常用标志物(如淀粉样蛋白比值或总 tau)未显示出与大脑活动的这种清晰关系,这突显了 pTau217 与早期大脑功能障碍的特殊联系。

病毒与保护性的免疫屏障

当研究团队考虑既往感染和免疫基因时,情况变得更复杂。许多常见病毒可侵入大脑并引发炎症。对单纯疱疹病毒1型(herpes simplex virus type 1)或一类称为内源性逆转录病毒 HERVK 的古老病毒元件有既往暴露抗体的女性,pTau217 与僵化的大脑网络之间的联系更强。换言之,在有这些感染史的人群中,pTau217 升高与大脑活动灵活性降低的关联更为明显。然而,携带一种被称为 HLA DRB1*13:01 的特定免疫基因变体的女性中,这种模式在很大程度上消失了。计算机建模表明,该基因能够特别有效地结合这些病毒蛋白的片段,暗示它可能帮助免疫系统清除或控制这些病毒影响。

Figure 2. 病毒与一种保护性免疫基因如何塑造一种 tau 血液标志物对大脑网络模式的影响。
Figure 2. 病毒与一种保护性免疫基因如何塑造一种 tau 血液标志物对大脑网络模式的影响。

有害基因与有益基因

研究者还检测了另一种众所周知的阿尔茨海默病风险基因 ApoE。与 HLA 基因不同,ApoE 在该组人群中并未改变 pTau217 与大脑网络测量之间的关系。这表明,在至少这些早期阶段,影响机体处理病毒痕迹方式的免疫基因可能比单独的 ApoE 状态对保护大脑通信起更直接的作用。值得注意的是,当两种相关的 HLA 变体 DRB1*13:01 或 DRB1*13:02 中的任意一种存在时,高 pTau217 与僵化大脑网络对认知分数的有害合并影响就不再明显。

这对大脑健康的意义

综上所述,研究结果表明,血液中 pTau217 水平反映了日常非痴呆女性中大脑网络工作方式的细微破坏,这些破坏与认知能力的轻微下降相关。既往接触某些病毒似乎会加剧这种关联,而特定的免疫基因则几乎可以将其关闭,像一层保护屏障。对普通读者而言,关键信息是痴呆风险可能源于长期的相互作用——感染史、神经压力的血液标志以及机体的免疫防御。理解这种平衡或许有助于更早识别高风险人群,并指导根据其免疫和感染谱制定的预防策略。

引用: James, L.M., Stratigopoulos, G., Leuthold, A.C. et al. A positive association between phosphorylated Tau217 (pTau217) and neural correlations is prevented by human leukocyte antigen allele DRB1*13:01. Sci Rep 16, 15026 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44894-7

关键词: pTau217, 脑网络, 阿尔茨海默病风险, HLA DRB1*13:01, 病毒感染