Ученые нашли способ заставить мозг самостоятельно бороться с болезнью Альцгеймера

Активация звездчатых клеток мозга может помочь очистить бляшки Альцгеймера и сохранить память. Credit: Shutterstock

Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора обнаружили естественный механизм, способный удалять существующие амилоидные бляшки из мозга мышиных моделей болезни Альцгеймера, одновременно помогая сохранять память и мыслительные способности. Открытие сосредоточено на астроцитах — звездчатых вспомогательных клетках мозга, которые можно направить на очистку токсичных бляшек, характерных для болезни Альцгеймера.

Команда обнаружила, что повышение уровня белка Sox9, играющего ключевую роль в регуляции активности астроцитов во время старения, значительно улучшает способность этих клеток удалять амилоидные бляшки. Результаты, опубликованные в журнале Nature Neuroscience, указывают на потенциальную стратегию лечения, направленную на усиление собственной поддерживающей системы мозга для замедления когнитивного спада при нейродегенеративных заболеваниях.

Астроциты и функции мозга

«Астроциты выполняют разнообразные задачи, необходимые для нормальной работы мозга, включая содействие коммуникации и хранению памяти. С возрастом в астроцитах происходят глубокие функциональные изменения; однако роль этих изменений в старении и нейродегенерации до сих пор не изучена», — сказал первый автор исследования доктор Донг-Джу Чой, проводивший работу в Центре клеточной и генной терапии и отделении нейрохирургии Бейлора. Сейчас Чой является доцентом Центра нейроиммунологии и глиальной биологии Института молекулярной медицины Медицинского центра Техасского университета в Хьюстоне.

Sox9 и стареющие астроциты

В этом исследовании ученые стремились лучше понять, как астроциты меняются с возрастом и как эти изменения связаны с болезнью Альцгеймера. Они сосредоточились на Sox9, поскольку этот белок контролирует активность многих генов в стареющих астроцитах.

«Мы манипулировали экспрессией гена Sox9, чтобы оценить его роль в поддержании функции астроцитов в стареющем мозге и на моделях болезни Альцгеймера», — сказал соавтор исследования доктор Бенджамин Денин, профессор и заведующий кафедрой доктора Рассела Дж. и Мариан К. Блаттнер в отделении нейрохирургии, директор Центра нейронауки рака, член Комплексного онкологического центра Дэна Л. Дункана в Бейлоре и главный исследователь Неврологического исследовательского института Яна и Дэна Дунканов в Детской больнице Техаса.

Тестирование на мышах с установленными симптомами

«Важный момент нашего экспериментального дизайна заключается в том, что мы работали с мышиными моделями болезни Альцгеймера, у которых уже развились когнитивные нарушения, такие как дефицит памяти, и в мозге которых присутствовали амилоидные бляшки», — сказал Чой. «Мы считаем, что эти модели более релевантны тому, что мы наблюдаем у многих пациентов с симптомами болезни Альцгеймера, чем другие модели, в которых подобные эксперименты проводятся до образования бляшек».

Чтобы проверить свой подход, исследователи либо повышали, либо полностью устраняли Sox9 у этих мышей и отслеживали их когнитивные показатели в течение шести месяцев. Животных оценивали по способности узнавать знакомые объекты и обстановку. В конце исследования команда измерила количество накопившихся в мозге бляшек.

Повышение Sox9 улучшает очистку бляшек и память

Результаты выявили четкий контраст. Более низкий уровень Sox9 приводил к более быстрому накоплению бляшек, упрощению структуры астроцитов и снижению способности удалять амилоидные отложения. Повышение Sox9 дало противоположный результат: усилило активность астроцитов, улучшило их структурную сложность и способствовало удалению бляшек.

Важно отметить, что мыши с более высоким уровнем Sox9 сохраняли лучшие когнитивные функции, что позволяет предположить, что активация астроцитов для очистки бляшек может помочь замедлить умственный спад, связанный с болезнью Альцгеймера.

«Мы обнаружили, что повышение экспрессии Sox9 заставляет астроциты поглощать больше амилоидных бляшек, очищая их от мозга, как пылесос», — сказал Денин. «Большинство современных методов лечения сосредоточены на нейронах или пытаются предотвратить образование амилоидных бляшек. Это исследование предполагает, что усиление естественной способности астроцитов к уборке может быть не менее важным».

Новое направление в лечении болезни Альцгеймера

Исследователи подчеркивают, что необходима дополнительная работа, чтобы понять, как Sox9 функционирует в человеческом мозге с течением времени. Тем не менее, полученные результаты открывают путь к новым методам терапии, направленным на использование астроцитов в качестве естественной защиты от нейродегенеративных заболеваний.

Источники:

Материалы предоставлены Медицинским колледжем Бейлора.

Dong-Joo Choi, Sanjana Murali, Wookbong Kwon, Junsung Woo, Eun-Ah Christine Song, Yeunjung Ko, Debosmita Sardar, Brittney Lozzi, Yi-Ting Cheng, Michael R. Williamson, Teng-Wei Huang, Kaitlyn Sanchez, Joanna Jankowsky, Benjamin Deneen. Astrocytic Sox9 overexpression in Alzheimer’s disease mouse models promotes Aβ plaque phagocytosis and preserves cognitive function. Nature Neuroscience, 2025; 29 (1): 88 DOI: 10.1038/s41593-025-02115-w