SEA-AD:阿尔茨海默病多模态细胞图谱和资源

文摘   2024-10-15 20:35   山东  

Bringing medical advances from the lab to the clinic.


关键词:AD;细胞图谱;SEA-AD;分子病理学;神经退行性变;Nature Aging


阿尔茨海默病(AD)是当前最重要的生物医学挑战之一,影响着超过65岁美国人口中约九分之一的人,随着人口老龄化,预计到2060年患病率可能会翻倍或三倍。AD的神经病理学特征是β-淀粉样蛋白和过度磷酸化的tau蛋白(pTau)的时空异步但重叠的渐进性沉积,随后导致神经退行性变。尽管研究已持续数十年,但目前的治疗手段主要只能缓解症状,无法阻止疾病进展,这在很大程度上是由于我们对AD复杂的细胞和分子机制理解不足【1】。


因此,西雅图阿尔茨海默病脑细胞图谱(SEA-AD)项目应运而生。Michael Hawrylycz 等研究学者在国际顶尖学术期刊 Nature Aging 上发表题为 SEA-AD is a multimodal cellular atlas and resource for Alzheimer’s disease 的研究论文【2】SEA-AD项目通过整合单细胞和空间基因组学数据、神经病理学以及临床元数据,创建一个多模态、高分辨率的AD细胞图谱,为研究AD的发病机制和相关痴呆症提供了一个独特的资源。


如需原文,请加微信healsana获取,备注20241014NA

主要研究结果

🔷  高分辨率细胞图谱

通过单细胞RNA测序和空间转录组技术,SEA-AD项目成功构建了一个高分辨率的AD大脑细胞图谱,该图谱详细描述了大脑中不同细胞类型的分子特征和空间分布。


🔷  细胞类型的分类和扩展
项目将BICCN(BRAIN Initiative Cell Census Network)的神经典型细胞分类扩展到包括与疾病相关的新型细胞类型,如特定的小胶质细胞和星形胶质细胞类型,为理解AD中的细胞异质性提供了新的视角。

🔷  细胞脆弱性分析
研究发现某些特定的神经元群体,如生长抑素阳性的抑制性中间神经元,在病理或疾病严重性的最低水平时就表现出脆弱性,这表明它们可能在AD的早期阶段就受到影响。

🔷  空间转录组分析
通过空间转录组分析,SEA-AD项目揭示了易损神经元群体在大脑皮层上层的选择性分布,这有助于理解AD中特定脑区的早期受累情况。

🔷  数据共享和工具开发
SEA-AD项目提供了一个在线门户【3】,使得研究社区能够公开访问这些数据,并配备了定量分析和可视化工具,以促进AD研究的进一步探索和应用。

🔷  跨数据集验证
通过将多个已发表的数据集映射到SEA-AD参考图谱上,研究团队在不同数据集中交叉验证了特定细胞的脆弱性,这为AD研究领域提供了一个统一的框架,有助于加速跨研究的比较和验证。

这些研究结果不仅增进了我们对AD在细胞和分子层面的理解,还为未来的研究提供了丰富的资源和工具,有助于推动新的诊断标记和治疗靶点的发现。


图1. SEA-AD项目研究设计流程图


图2. SEA-AD数据门户和资源


编者按:
临床意义和科研启发
SEA-AD项目通过其高分辨率的多模态细胞图谱为AD生物学提供了更深入的理解。在临床上,这一资源有助于识别疾病早期的生物标志物,为早期诊断和干预提供了可能,同时也为开发针对性的治疗方案提供了潜在的细胞靶点。在科研方面,SEA-AD项目的数据共享和分析工具促进了跨研究的比较和验证,加速了对AD复杂病理机制的理解,并推动了新治疗策略的发展。此外,该项目强调了整合不同来源和类型的数据的重要性,为未来的神经退行性疾病研究提供了新的研究范式,即通过构建全面的细胞和分子层面的疾病图谱来揭示疾病的复杂性,并为治疗提供创新的思路。

原文链接:
1】Alzheimers Dement. 19, 1598–1695 (2023).
【2】https://doi.org/10.1038/s43587-024-00719-8
【3】https://portal.brain-map.org/explore/seattle-alzheimers-disease

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作者:Amber Wang,微信号:Healsana。助理:ChatGPT
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