阿尔茨海默病与年龄相关性黄斑变性:共享与独特的免疫机制

学术背景

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)和年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration, AMD)分别是全球老年人群认知障碍和视力丧失的主要原因。尽管两者影响不同器官(大脑与视网膜),但近年研究发现它们共享相似的病理特征,如β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积、补体系统激活和慢性炎症。然而,两类疾病的研究长期独立进行,缺乏跨学科整合。本文旨在系统比较AD与AMD的免疫机制异同,探索交叉治疗策略,并揭示组织特异性(脑与视网膜)如何导致相同免疫通路的差异化结局。

论文来源

本文由哈佛医学院Brigham and Women’s Hospital的Oleg ButovskyNeta Rosenzweig团队撰写,发表于2025年5月的《Immunity》期刊(DOI: 10.1016/j.immuni.2025.04.013)。作者团队隶属于Ann Romney Center for Neurologic Diseases和Gene Lay Institute of Immunology and Inflammation,专注于神经退行性疾病的免疫机制研究。


主要观点与论据

1. 共享病理特征:Aβ沉积与补体激活

观点:AD的淀粉样斑块和AMD的玻璃膜疣(drusen)均含有Aβ、载脂蛋白E(ApoE)和补体蛋白(如C3、C5b9),提示免疫清除功能障碍是共同机制。
论据
- AD证据:AD患者视网膜中检测到Aβ沉积,且通过脑-视网膜glymphatic通路运输(Cao et al., 2024)。
- AMD证据:AAV介导的Aβ过表达在小鼠视网膜诱导drusen样沉积(Prasad et al., 2017)。
- 补体系统:AD中C1q介导突触修剪(Hong et al., 2016),而AMD中CFH基因变异(如Y402H)导致补体过度激活(Armento et al., 2021)。

2. ApoE基因的双重作用

观点:ApoE ε4等位基因增加AD风险但降低AMD风险,凸显组织特异性免疫调控。
论据
- AD机制:ApoE4抑制小胶质细胞神经退行性表型(MGND),阻碍Aβ清除(Butovsky et al., 2025)。
- AMD机制:ApoE4减少视网膜下单核吞噬细胞积聚,保护视网膜色素上皮(RPE)退化(Rasmussen et al., 2023)。

3. 小胶质细胞与巨噬细胞的差异化角色

观点:MGND表型在AD中保护神经元,但在AMD中可能加剧炎症。
论据
- AD数据:SYK-CLEC7A通路激活促进小胶质细胞吞噬Aβ(Dejanovic et al., 2022)。
- AMD数据:Galectin-3+小胶质细胞在视网膜萎缩区限制光感受器凋亡(Yu et al., 2024),但外周巨噬细胞浸润驱动脉络膜新生血管(CNV)(Ambati et al., 2013)。

4. 中性粒细胞与T细胞的交叉影响

观点:中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)和IL-17在两类疾病中均促进病理进展。
论据
- AD模型:5xFAD小鼠脑内NETs沉积与认知衰退相关(Butovsky et al., 2025)。
- AMD模型:Cryba1基因敲除小鼠视网膜中中性粒细胞-小胶质细胞互作加速变性(Shi et al., 2020)。

5. 治疗策略的交叉应用潜力

观点:AD的Aβ靶向疗法(如Lecanemab)可能适用于AMD,而AMD的抗VEGF疗法或可调节AD血管异常。
论据
- 临床前试验:抗Aβ单抗减少APOE4小鼠视网膜drusen(Ding et al., 2011)。
- 新兴疗法:氙气吸入通过激活小胶质细胞减轻AD病理(Butovsky实验室专利)。


意义与价值

  1. 理论创新:首次系统整合AD与AMD的免疫机制,提出“组织特异性免疫微环境决定疾病结局”假说。
  2. 临床转化:为药物再利用(如抗Aβ疗法用于AMD)提供依据,推动跨学科临床试验设计。
  3. 技术推动:AI驱动的视网膜成像(如De Fauw et al., 2018)或成为AD早期诊断工具。

亮点

  • 基因悖论:揭示ApoE ε4在脑与视网膜中的相反作用。
  • 细胞特异性靶向:强调MGND小胶质细胞的双刃剑效应。
  • 跨疾病治疗框架:提出补体抑制剂(如Pegcetacoplan)在AD中的潜在应用。

其他有价值信息

  • 诊断革新:视网膜Aβ成像(Koronyo et al., 2017)已进入临床试验阶段。
  • 微生物组关联:肠道菌群失调可能通过IL-17加剧AD与AMD(Ruan et al., 2021)。