世界阿尔茨海默病日特别专题｜解析阿尔茨海默病关键生物标志物研究进展

每年的 9月21日是世界阿尔茨海默病日（World Alzheimer’s Day）。随着阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）研究不断深入，如何更早发现疾病相关变化、追踪病理进程，成为科研领域关注的重要方向。

这也是生物标志物（biomarkers）研究的重要方向。生物标志物是能够反映疾病状态、生物学过程或病理变化的可检测指标。

在AD研究中，研究人员通过分析不同类型的生物标志物，从遗传风险、蛋白病理变化、神经免疫反应以及神经损伤等多个层面理解疾病过程。

AD biomarkers (PMCID: PMC11039951)

APOE与AD遗传风险

在AD研究中，一个长期受到关注的问题是：为什么不同个体发生AD的风险存在差异？

APOE（Apolipoprotein E）正是在这一背景下被广泛研究的分子之一。APOE参与脂质运输、胆固醇代谢以及脑内稳态维持，其中APOE ε4（APOE4）被认为是目前最重要的AD遗传风险因素之一。

近年来，研究人员也发现，APOE并不仅影响疾病风险，还可能参与Aβ代谢、神经炎症以及脑内微环境调控。因此，APOE研究帮助科学家进一步理解个体差异以及AD发生发展的潜在机制。

APOE在AD中的作用 (PMID: 30587772)

Aβ与淀粉样蛋白病理

在AD生物标志物研究中，Aβ（Amyloid-β）是最早受到关注的关键分子之一。

早期研究发现，AD患者脑内存在由Aβ聚集形成的淀粉样斑块（amyloid plaques）。围绕这一病理现象，研究人员进一步探索Aβ如何产生、如何聚集，以及这些变化如何影响神经系统功能。

随着研究深入，科学家逐渐认识到，AD中的Aβ异常并不仅仅表现为斑块形成。实验研究中，研究人员通常关注：

· Aβ42/Aβ40比例变化，用于分析淀粉样蛋白代谢异常；

· 不同聚集状态的Aβ，探索其与神经功能变化之间的关系；

· Aβ产生与清除过程，研究相关代谢机制。

但Aβ异常并不能完全解释AD患者出现的神经损伤，这也推动研究进一步转向Tau相关病理。

AD的小胶质细胞特征(PMCID: PMC9783481)

Tau与p-tau217：Tau病理变化

如果Aβ主要反映异常蛋白积累，那么Tau研究则进一步关注这些变化如何影响神经元内部功能。

Tau是一种参与维持神经元微管稳定性的蛋白。在AD相关病理过程中，Tau可能发生异常磷酸化，并形成神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles）。

因此，AD研究不仅关注Tau总量，也关注Tau蛋白是否发生特定位点的修饰。

其中，p-tau217是近年来AD生物标志物研究中的热点方向之一。针对特定位点磷酸化状态的分析，可以帮助研究人员更加精细地观察Tau病理变化与疾病进程之间的关系。

TREM2与GFAP：神经免疫变化

过去较长时间里，AD研究主要围绕Aβ沉积和Tau异常展开。但近年来越来越多研究发现，脑内免疫细胞和胶质细胞同样参与AD病理过程。

TREM2（Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2） 主要表达于小胶质细胞（microglia），参与脑内环境维持、异常物质清除以及免疫反应调节。围绕TREM2的研究主要关注小胶质细胞状态变化，以及神经免疫反应与Aβ、Tau病理之间的联系。

此外，GFAP（Glial Fibrillary Acidic Protein）与星形胶质细胞（astrocyte）活化相关，可用于研究AD过程中胶质细胞反应和脑内炎症环境变化。

这些研究推动AD研究从传统蛋白病理分析，进一步扩展到神经免疫调控网络。

NfL与神经退行性损伤

除了关注疾病发生过程，研究人员还需要了解这些病理变化最终是否造成了神经系统损伤？

NfL（Neurofilament light chain）是一种与神经轴突损伤相关的蛋白，在多种神经退行性疾病研究中受到关注。在AD研究中，NfL主要用于观察：

· 神经轴突损伤程度；

· 神经退行性变化；

· 疾病进程相关神经损伤。

此外，PSD95、Synaptophysin等突触相关蛋白，也常用于研究AD过程中神经元连接和突触功能变化。

AD的生物标志物 (PMCID: PMC8172244)

从生物标志物研究到实验验证

AntibodySystem围绕AD相关研究方向，提供包括Aβ、Tau/p-tau、APOE、TREM2、GFAP、NfL等靶点在内的抗体、重组蛋白及相关研究工具，支持科研人员开展神经退行性疾病机制研究和生物标志物分析。

参考文献

1. Front Aging Neurosci. 2024 Apr 10;16:1380237. doi: 10.3389/fnagi.2024.1380237

2. Int J Mol Sci. 2018 Dec 26;20(1):81. doi: 10.3390/ijms20010081

3. Mol Psychiatry. 2020 Apr 6;26(1):296–308. doi: 10.1038/s41380-020-0721-9

4. Mol Neurodegener. 2022 Dec 23;17:84. doi: 10.1186/s13024-022-00588-y