诊断阿尔茨海默病的新方法

瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的研究员 Peter Nirmalraj 希望以前所未有的精度对蛋白质进行成像，从而深入了解阿尔茨海默病的分子发病机制。这应该为通过简单的血液检测及早诊断失智症铺平道路。与来自 Kantonsspital St.Gallen 的神经科医生一起，一项成功的试点研究现已完成。

瑞士联邦材料试验和科研研究所官网9月24日消息

如果怀疑患有阿尔茨海默病，患者必须为漫长而复杂的程序做好准备，直到情况明朗为止。来自Empa和圣加伦州医院的一个团队目前正在开发一种血液测试，该测试将能够使用原子力显微镜(AFM)进行可靠的诊断。研究人员最近在《科学进展》(Science Advances)杂志上发表了一项成功的初步研究的首批结果。

研究于2021年9月24日发表在《Science Advances》（最新影响因子：14.136）杂志上

对分子宇宙的深入研究

一开始，物理学家 Peter Nirmalraj 希望了解阿尔茨海默病的分子发病机制，以便为诊断和治疗提供新的方法。下一步将破译与神经退行性疾病相关的β-淀粉样肽和tau蛋白的确切作用。因此，Nirmalraj 不仅要检测可疑蛋白质的存在，还要确定它们的可变形状和形式以及数量。

Peter Nirmalraj用原子力显微镜分析血样

目前的方法允许测定体液中两种蛋白质的总量。然而，这些技术不允许可视化蛋白质积累的形状和条件的差异。因此，研究人员正在研究一种技术，既能在血液中进行纳米级的观察，又不会破坏蛋白质的结构和形态。

目前，Nirmalraj 与圣加仑州医院的神经科医生一起成功完成了一项初步研究。在他们的初步研究中，他检查了50名患者和16名健康受试者的血液样本。使用AFM技术，Empa 的研究人员分析了每个人大约1000个红细胞的表面，而不知道他们的健康状况。“这是确保对数据的解释保持客观的唯一方法，” Nirmalraj 说。

当记忆与认知下降时蛋白质会聚集在红细胞的表面

以蛋白质纤维为指标

Empa的研究人员测量了血细胞上蛋白质积累的大小、结构和质地。在采集了数千个红细胞后，研究小组急切地等待着 Nirmalraj 的计数结果与神经科医生的临床数据的比较。事实上，研究人员能够识别出与患者疾病阶段相匹配的模式：阿尔茨海默病患者体内含有大量由β-淀粉样肽和tau蛋白组成的蛋白质纤维。这些蛋白质能够组装成几百纳米长的纤维。然而，在健康人或早期大脑疾病患者中，Nirmalraj 只统计了少量的纤维。

这证明了使用AFM技术进行血液分析的可行性，Empa的研究人员表示：“如果可以基于这种方法开发出可靠的血液测试，疑似阿尔茨海默病患者就可以避免令人不快的腰椎穿刺，从而能够可靠地诊断该病。”

然而，在医院实现简单的血液检测之前，还有很长的路要走。该团队的下一步是通过使用AFM和化学分析，研究更多处于疾病不同阶段的受试者，以证实这些数据。

创立于1880年的瑞士联邦材料试验和科研研究所

参考文献

Source：Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa)

Detecting dementia in the blood

Reference：

Peter Niraj Nirmalraj, Thomas Schneider, Ansgar Felbecker. Spatial organization of protein aggregates on red blood cells as physical biomarkers of Alzheimer’s disease pathology. Science Advances, 2021; 7 (39) DOI: 10.1126/sciadv.abj2137