鄭菡若老師 神經系統疾病實驗室

Current Research

阿茲海默症是造成老年人認知功能衰退的主因,迄今未見有效的預防及治療方式。本實驗室研究主旨,在於理解造成阿茲海默症患者記憶喪失及神經功能退化的原因,以找出可能用於治療此疾病的新策略。類澱粉乙型蛋白(Aβ)不正常的聚集累積為導致阿茲海默症主因之一。Aβ為類澱粉前驅蛋白(amyloid precursor proteins, APP) 之裂解產物,會聚集成不同的有毒結構,進而導致神經發炎與神經退化。

 

細胞特異性基因體分析

大腦中有許多不同種類的神經元和膠細胞,在不同刺激下有不同的生理功能,然而如何分析每種細胞的基因表現是種挑戰。RiboTag 技術可分析生物體內目標細胞群基因體,結合在特定細胞表現的Cre工具鼠,可標定特定細胞群中核糖體,用以分離目標細胞中的 RNA ,再進行定序分析,便可得知特定細胞群的基因表現及相關功能。我們目前利用此技術分析小鼠腦中抑制型神經元細胞在學習刺激下的基因表現差異。

 

阿茲海默症與疼痛關聯

阿茲海默症人除了典型的記憶喪失,亦會影響病患的疼痛感受能力,但其機制並不清楚。阿茲海默中堆積的Aβ會活化活化紋狀體富含酪氨酸磷酸酶(striatal-enriched protein tyrosine phosphatase, STEP),使疼痛訊息受阻。我們發現伴隨病程惡化,阿茲海默小鼠較不易感受疼痛刺激。藉由藥理學抑制此磷酸酶,可以使疾病小鼠的疼痛感受性回復正常。

 

FGF23與阿茲海默症

纖維母細胞生長因子23(Fibroblast Growth Factor 23 ,FGF23)是一種由硬骨細胞(osteocytes)和成骨細胞(osteoblasts)所分泌的內分泌因子,可作為骨頭和其他器官之間溝通的管道,其主要作用於腎臟,調控磷離子和維他命D在體內的平衡;過去有研究指出,在慢性腎臟病的患者身上有濃度的FGF23,並和認知功能受損,認知功能受損也是阿茲海默症的特徵之一,我們想藉由了解FGF23和阿茲海默症之間的關聯性,使其作為預測及治療阿茲海默症的策略之一。

 

神經發炎反應

神經發炎反應參與了許多神經退化性疾病,包含阿茲海默症。神經發炎反應通常由腦內的微小膠細胞所誘發,若是其調控受到干擾或是產生異常,則會導致腦內產生慢性發炎反應,並對神經系統造成負面影響。在阿茲海默症中,腦內異常的發炎反應會導致類澱粉體斑塊堆積增加,進而造成神經連結產生阻斷而產生認知功能障礙。本實驗室利用針對微小膠細胞中特定蛋白質進行基因改造,冀望能藉此瞭解阿茲海默症之病因機制。目前研究之基因有二:CLEC5A以及CASK。CLEC5A在先前文獻中被發現在巨噬細胞中會誘發大量發炎反應,因此我們將阿茲海默症小鼠中的CLEC5A剔除後發現,其腦內斑塊產生下降,並且利用CLEC5A缺損的細胞實驗也可發現其發炎物質TNF-⍺於刺激後顯著下降。CASK原先被發現大量表現於神經細胞中,參與了細胞骨架的建構以及細胞連結。在CASK基因剔除的微小膠細胞實驗中也可發現,CASK剔除後的細胞在受到刺激後其TNF-⍺表現會提高,且細胞的大小也會有所變化。

 

FGF1與阿茲海默症

ES135是一支以纖維母細胞生長因子1 (Fibroblast growth factor 1; FGF1) 為基礎做化學修飾的藥物,臨床上在測試用於脊髓損傷的患者。先前的研究顯示,化學修飾過後的FGF1可能有助於治療阿茲海默症。本實驗室利用動物實驗證實FGF1能減緩阿茲海默症動物的認知能力退化症狀,進一步嘗試藉由細胞實驗證實FGF1經由對微膠細胞與星狀細胞的作用來減緩阿茲海默症病程中, Aβ所引發的神經發炎反應。