Science：在大脑中发现了一种新的树突纳米管网络

来源：100医药网 2025-10-27 11:45

这项发表在《科学》杂志上的研究，描述了该团队所谓的"树突纳米管(dendritic nanotubes, DNTs)"及其与阿尔茨海默病中常见的β-淀粉样肽积累的可能关联。

大脑中的神经元通过突触相互交流 这些连接点允许电信号和化学信号传递。在非神经元细胞中，已发现细胞间的直接连接是在纳米管结构的辅助下完成的。特别是，隧道纳米管（tunneling nanotubes, TNTs）在某些细胞类型中展现了物质交换功能。这些TNTs在大脑的分离神经元中已有记载，但它们在成熟脑神经元中的存在和功能尚不明确。

如今，一组科学家发现了一种新型纳米管，它似乎扮演着一种桥梁的角色，在树突 神经元上分支状的突起之间运输物质。这项发表在《科学》杂志上的研究，描述了该团队所谓的"树突纳米管(dendritic nanotubes, DNTs)"及其与中常见的 -淀粉样肽积累的可能关联。

研究人员首先使用超分辨率显微镜和电子显微镜，在小鼠和人类脑组织中识别出了DNTs。这些富含肌动蛋白的DNTs被发现连接着小鼠和人类大脑皮层的树突。为了将DNTs与其他树突结构区分开来，该团队采用了专门的成像技术和基于机器学习的分析方法。

研究作者写道："基于机器学习的分类证实，它们的形状与突触结构不同。在培养的神经元中，我们观察到这些纳米管是动态形成的，并确认它们具有独特的内部结构，这使其有别于其他神经元突起。"

这些纳米管的行为也不同于更为人熟知的TNTs。DNTs没有表现出TNTs用于运输物质的隧道行为。相反，它们的末端是封闭的，因此得名略有不同。尽管如此，DNTs确实能够运输物质，如钙离子和小分子。

研究人员希望确定这些纳米管是否会运输 -淀粉样蛋白，以评估它们是否能够促成阿尔茨海默病的发生或进展。为此，他们将 -淀粉样蛋白注入小鼠脑切片的神经元中。他们发现DNTs将 -淀粉样肽扩散到了周围的神经元中。为了确认DNTs是导致扩散的原因，他们随后抑制了纳米管的形成，这从而减少了 -淀粉样蛋白的扩散。

该团队还进行了计算模型以评估 -淀粉样蛋白转移的影响。他们发现，在阿尔茨海默病模型小鼠中，DNTs的密度在淀粉样斑块形成之前就增加了，这表明它在疾病早期阶段发挥了作用。

他们解释道："我们发现纳米管网络在疾病早期，甚至在阿尔茨海默病标志性特征 淀粉样斑块形成之前，就发生了显著改变。我们的计算模型支持这些发现，预测纳米管网络的过度激活可能会加速特定神经元中有毒淀粉样蛋白的积累，从而为纳米管改变与AD病理进展之间提供了机制联系。"

然而，关于这些新发现的结构仍有许多未知之处。未来的工作有助于确定它们在大脑功能和疾病中可能扮演的其他角色。这项研究为了解阿尔茨海默病如何在细胞水平上扩散提供了一些有价值的新见解，当被更好地理解后，将为早期干预开辟道路。（100医药网100yiyao.com）

参考文献：

Minhyeok Chang et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr7403.

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