能量产生是支持所有其它功能最基本的重要细胞活动，尤其是在高度活跃的器官中，比如大脑。近日，一篇发表在国际杂志Disease Models & Mechanisms上题为“Brain transcriptomes of zebrafish and mouse Alzheimer's disease knock-in models imply early disrupted energy metabolism”的研究报告中，来自阿德莱德大学等机构的科学家们通过研究发现细胞为大脑功能产生能量的方式与阿尔兹海默病患者机体突变基因之间的关联。这一研究发现或有望帮助科学家们深入分析这一关联作为人类阿尔兹海默病最基本的早期驱动因素。

文章中，研究人员分析了携带与早期阿尔兹海默病相关突变基因的年轻斑马鱼的大脑，之所以选择斑马鱼进行研究是因为其能够产生非常大的家族，从而使得研究人员更容易检测到细微的影响效应。研究人员利用尖端的基因技术和数学分析技术来比较正常斑马鱼和携带突变的斑马鱼之间的基因活性，同时还比较了其二者之间的细微差异。

尽管研究人员发现，不同基因所产生的不同突变或会对大脑细胞的功能产生许多不同的影响效应，但他们表示，阿尔兹海默病突变还会影响一种非常重要的细胞功能，即利用细胞内的氧气来产生能量。研究者Karissa Barthelson表示，这就非常有意思了，因为我们知道当阿尔兹海默病最终发生时，患者的大脑会严重缺乏能量的产生。当研究人员意识到这种共同的关联时，他们分析了另一组研究人员的数据，其此前对小鼠机体中的一种重要的阿尔兹海默病基因进行了相关研究。如今研究人员观察到了类似的效果，这就进一步增强了其研究的信息，目前研究人员已经找到了人类阿尔兹海默病的一个基本的早期驱动因素。

大脑由许多不同类型的细胞组成，这些细胞拥有复杂的方式来产生并共享能量，为此研究人员就想通过研究来分析阿尔兹海默病突变如何影响这些不同的细胞类型的功能，结果研究人员发现了驱动阿尔兹海默病发生的一种重要的共同、早期的因素。研究者表示，阿尔兹海默病给社会带来的代价非常巨大，不仅仅表现在需要照顾那些生活无法自理的患者，而且随着记忆和认知功能的减退，患者还会失去与亲人的关系。

研究者Barthelson表示，能量的产生是支持机体功能的重要细胞活动，对于一些处于高活性的器官而言尤为重要。如果我们能详细理解氧气使用和能量方面所出现的问题，或许就会在疾病出现之前就对其进行有效阻断，这或许就能极大地挽救患者的生命或改善其生存质量。综上，本文研究结果支持了导致阿尔兹海默病早期和晚期发病形式的病理学过程的共同分子基础，同时阐明了利用斑马鱼和基因敲除的单一基因突变模型对于理解阿尔兹海默病发生的重要性。

注：原文有删减

原始出处：

Karissa Barthelson,Morgan Newman,Michael Lardelli. Brain transcriptomes of zebrafish and mouse Alzheimer's disease knock-in models imply early disrupted energy metabolism, Disease Models & Mechanisms (2021). DOI:10.1242/dmm.049187

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