活体人脑切片表明，只有极细微的β淀粉样蛋白平衡才能使突触保持安全。任何破坏，哪怕是微小的，都可能迅速引发类似阿尔茨海默病的损伤。

研究人员首次利用活体人脑组织，展示了与阿尔茨海默病相关的一种有毒蛋白质变体如何附着在脑细胞之间的连接上并对其造成损害。

该研究采用了在常规神经外科手术中取得的小块健康脑组织样本。这些样本接触了与阿尔茨海默病发展相关的β淀粉样蛋白。

与对正常形态的β淀粉样蛋白的反应不同，脑组织没有试图修复有毒版本蛋白所造成的损伤。

研究还发现，β淀粉样蛋白的自然水平即使发生小幅变化，不管是增加还是减少，都足以扰乱脑细胞。专家表示，这表明大脑需要这种蛋白质达到精确调节的“最佳状态”才能正常工作。

爱丁堡大学的研究人员希望，他们的这一发现能够有助于他们研发出最有可能防止突触丧失的药物——突触是脑细胞间信息传递的通道，对大脑功能的正常运转至关重要。

阿尔茨海默病会侵袭突触，突触的丧失预示着记忆和思维能力减退。

在实验室中保持人脑组织活性

戴森RAD痴呆症研究加速项目早期能够取得成功，关键在于其开创性的方法，即在征得患者同意后，使采集到的人脑微小碎片在实验室的培养皿中存活数周。

这种创新方法为在活体人脑细胞中研究阿尔茨海默病的早期阶段提供了一个难得而有力的机会。

研究人员还发现，从颞叶（阿尔茨海默病早期受影响的区域）切取的大脑切片释放了更高水平的另一种关键疾病蛋白——tau蛋白。这有助于解释为什么大脑的这部分在疾病早期特别脆弱，因为tau蛋白释放量的增加可能会使这种蛋白的毒性形式在细胞间更快传播。

此外，研究还发现，一些样本中含有阿尔茨海默症的早期指标，如淀粉样蛋白斑和tau缠结，这表明该模型具有在症状出现之前研究该疾病的潜力。

加速药物发现

专家表示，这种创新方法将在实验药物进入临床试验之前，使测试实验药物的工作变得更加容易，从而提高发现对人类大脑有效的药物的机会。

相关研究已发表在《自然-通讯》上，并得到了“抗击痴呆症赛跑”（RAD，由杰基·斯图尔特爵士在妻子被诊断出痴呆后创立的一家慈善机构）提供的奖学金，以及詹姆斯·戴森基金会（詹姆斯·戴森爵士创立的慈善机构，支持医学研究和工程教育）提供的100万英镑捐款的支持。这笔捐款帮助雇佣了两名科学家，为科研护士提供了安全的研究时间，并获得了研究人体活脑组织所需的尖端实验室设备。

该项目将一级方程式赛车 (Formula One) 和戴森 (Dyson) 的专家与初入职场的研究人员联系起来，以加快痴呆症疗法的研发进度。该项目将这些快节奏的创新行业中的最佳实践与新型科学技术结合起来，以研究人类大脑组织的生物学特性。

爱丁堡大学发现大脑科学中心 (Centre for Discovery Brain Sciences) 的皇家爱丁堡医院 (Royal (Dick) School of Veterinary Studies) 研究员、英国痴呆症研究所 (UK Dementia Research Institute) 新晋领军人物克莱尔·杜兰特 (Claire Durrant) 博士表示：“通过与爱丁堡大学的神经外科团队合作，我们已经证明，可以利用活体人脑组织切片来探索与阿尔茨海默病相关的基础问题。我们相信，这一工具能够加快将实验室研究成果应用于患者的进程，使我们离摆脱痴呆症造成的痛苦的世界更近一步。

“这些发现证明了我的资助者给予了我莫大的支持，同时也证明了我的团队成员——实验负责人 Dr. Robert McGeachan 和 Dr. Soraya Meftah 的辛勤付出。”

痴呆症研究前线之声

“抗击痴呆症”赛事创始人、大英帝国官佐勋章获得者杰克·斯图尔特爵士自 2019 年以来一直支持达兰特博士的实验室，他表示：“目前，每三个人中就有一人会在有生之年患上痴呆症，这是一个骇人听闻的事实。每隔三秒就会有人罹患痴呆症，而我们仍然没有找到治愈方法。我创立‘抗击痴呆症’赛事，就是为了从根本上向这种可怕的疾病发起挑战。我们跨行业的合作使我们能够更敏锐、更迅速地思考，而我们取得的这一突破性进展表明，当科学有了新工具和新思维从而加速发展时，能够取得怎样的成就。我们的独特项目使我们能够对潜在疗法进行测试，从而让我们离一个没有痴呆症的世界更近一步。我相信，对你来说，像我一样，都希望能尽快实现这一目标。”

戴森创始人詹姆斯·戴森表示：“我很高兴能够支持杜兰特博士采取的新方法。在全国范围内与脑外科医生及其同意的患者合作，采集活体人脑样本，并在实验室中保持其活性，这是一种开创性的方法。这让研究人员能够更好地在真正的人体脑细胞上研究阿尔茨海默病，而不是依赖小白鼠等动物替代品。杜兰特博士的研究结果表明，她正在朝着解决当今最具破坏性的问题之一迈进。”

爱丁堡大学英国痴呆症研究所小组负责人塔拉·斯派尔斯-琼斯教授说：“杜兰特博士团队开展的这项重要工作为科学家们的工具箱增添了一件新工具，有助于他们更好地了解阿尔茨海默症及其治疗方法。术中切除脑肿瘤的患者慷慨捐赠的活体人脑组织样本使科学家们能够探究活体人脑会对阿尔茨海默症产生的有毒蛋白质做出何种反应，将来还可以测试新的治疗方法在人脑中的有效性。这项尖端研究是英国痴呆症研究所处于理解和治疗阿尔茨海默症全球研究前沿的一个例子。”

参考文献：2025年4月30日，《自然-通讯》（Nature Communications）期刊上发表的，由罗伯特·I·麦基根、索拉雅·梅夫塔、刘易斯·W·泰勒、詹姆斯·H·凯特森、达尼洛·内格罗、卡勒姆·邦思伦、克里斯蒂安·霍尔特、简·塔尔洛克、杰米·L·罗斯、弗朗切斯科·戈博、张雅音、杰米·埃利奥特、劳伦·麦克莱、德克兰·金、伊姆兰·利亚夸特、塔拉·L·斯派尔斯-琼斯、山姆·A·布克、保罗·M·布伦南和克莱尔·S·达兰特共同撰写的“生理性与病理性β淀粉样蛋白对人体脑切片培养物中突触的不同作用”。DOI：10.1038/s41467-025-58879-z

本研究由詹姆斯·戴森基金会资助。

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