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大脑

重新编码大脑衰老的联盟:35,000份样本,2.5亿个蛋白质

如何在阿尔茨海默病爆发前数年发现它?全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟(GNPC)将数百个实验室整合为一个数据库,有望改变医学:来自35,000份体液样本的2.5亿次蛋白质测量。

⏱️1 阅读分钟 ✍️Nir Nagar 👁️417 意见

阿尔茨海默病并非始于70岁。它始于50或55岁,只是无人知晓。在首个症状出现前的15-20年里,有害蛋白质不断积累,神经元悄然死亡,突触逐渐消失。如果能够及早捕捉这一过程就好了。这正是全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟(GNPC)所承诺的,其研究成果近期发表在《自然医学》上。这是大脑衰老研究史上规模最大的努力之一。

什么是蛋白质组学,为何如此重要?

如果说DNA是书籍,那么蛋白质就是细胞此刻正在讲述的词语。大脑每时每刻都在表达数千种不同的蛋白质:有些构建突触结构,有些在神经元之间传递信号,有些维持细胞骨架。当神经退行性灾难降临时,蛋白质会在首个症状出现前数年就开始出错。

蛋白质组学能够从一份血液或脑脊液样本中同时测量数万种蛋白质。迄今为止,单项研究仅能测量数千种,但GNPC跃升到了另一个维度。

规模:2.5亿次蛋白质测量

该联盟将全球数十个顶尖实验室整合为一个统一数据库:

  • 35,000份体液样本(血浆和脑脊液)
  • 2.5亿次独特的蛋白质测量
  • 涵盖阿尔茨海默病、帕金森病、FTD、ALS、ALS-FTD等数据
  • 长期追踪:发病前、诊断时以及数年后的样本

这使得研究人员不仅能看到“这种蛋白质在阿尔茨海默病中发生变化”,还能知道它何时发生变化:一年前?五年前?还是十年前?

发现:每种疾病的蛋白质特征

研究团队成功识别出每种神经退行性疾病的独特蛋白质,以及共同蛋白质:

  • 5,187种蛋白质与阿尔茨海默病显著相关
  • 3,748种蛋白质与帕金森病相关
  • 2,380种蛋白质与额颞叶痴呆(FTD)相关

其中一些蛋白质在多种疾病中共享,暗示着神经退行性变的基本机制。另一些则是独特的,可实现精确的鉴别诊断。这两类蛋白质都至关重要。

这是首次能够开始看到大脑在疾病前、中、后期所发生情况的广阔图景。以往的大多数生物标志物仅在症状爆发后才被识别,而该数据库旨在识别那些提前数年出现的标志物。

临床意义:简单的血液检测

这之所以令人兴奋,是因为:血浆(即常规血液样本)就足够了。以往的大多数研究使用脑脊液,这需要侵入性且痛苦的程序。GNPC表明,大部分信息可以从一次常规血液检测中获取。这为大规模筛查打开了大门:

  1. 人群筛查:每位50岁以上的人都可以进行血液检测,评估阿尔茨海默病风险
  2. 早期诊断:当某人出现早期记忆症状时,可以在数天内获得精确诊断,而非数月
  3. 进展监测:对于已知患者,可以利用蛋白质作为指标监测疾病进展
  4. 药物选择:蛋白质将有助于识别“谁会对哪种药物有反应”,实现真正的个性化医疗

从数据中发现新药

GNPC的美妙之处不仅在于诊断。在阿尔茨海默病中识别的5,187种蛋白质中的每一种都是潜在的药物靶点。制药公司已经在利用这些数据识别新的候选药物。预计:5-10年内,没有这个联盟就不可能实现的药物将进入临床。

技术原理

支撑这项研究的核心平台是SomaScan,一种基于适配体的技术,可同时测量单个样本中的数千种蛋白质。SomaScan被用于几乎所有35,000份样本,从而实现了数十个团队之间的巨大整合。其他技术如Olink和质谱法仅用于样本的小部分子集,用于验证和比较。SomaScan的共同基础使得来自23个研究团队的数据能够整合到一个数据库中,并且这些数据通过一个共享平台向全球研究人员开放。

这对你意味着什么?

如果你年龄在50岁以上,且有阿尔茨海默病或帕金森病的家族史,好消息是:

  • 3-5年内,你可以进行血液检测,评估个人风险
  • 如果风险较高,可以及早开始预防性干预
  • 即使疾病已经爆发,更快速、更精确的诊断也将带来更有效的治疗

与此同时,确定的预防性干预措施保持不变:定期体育锻炼、地中海饮食、优质睡眠、认知刺激以及管理基础疾病(高血压、糖尿病)。即使没有检测,它们也能将风险降低30-40%。

更广泛的背景

GNPC是医学领域大趋势的一部分:从“孤立的小型研究”转向“共享数据的全球联盟”。在癌症、人类基因组以及现在的神经退行性疾病领域,集体方法将进展加速了数倍。单个实验室无法完成的工作,在数十个实验室合作处理统一数据时变得轻而易举。

痴呆症(主要是阿尔茨海默病)影响着全球约5500万人,预计到2050年这一数字将翻一番。帕金森病,另一种神经退行性疾病,影响着另外1000万人。早期诊断或新疗法的任何突破都可以预防数百万病例。GNPC为未来十年的这些进展奠定了基础。

ניר נגר

Nir Nagar

Nir Nagar 是 Reverse Aging 的创始人兼编辑,也是一位在长寿研究、补充剂和健康优化方面拥有 20 多年实践经验的生物黑客。他在发表前会深入研究每一个主题,诚实地评估证据的强度,并在每篇文章中链接到原始研究。

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