การปลูกถ่ายไขกระดูกในเด็กวัยเยาว์สามารถย้อนกลับอาการของโรคอัลไซเมอร์ได้

ในการศึกษาวิจัยล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advancesทีมนักวิจัยชาวจีนได้ใช้หนูทดลองเพื่อสำรวจความเป็นไปได้ในการฟื้นฟูระบบภูมิคุ้มกันผ่านการปลูกถ่ายไขกระดูกจากหนูอายุน้อยเพื่อชะลอการเสื่อมของระบบภูมิคุ้มกัน และอาจใช้วิธีการนี้เป็นกลยุทธ์การรักษาโรคอัลไซเมอร์ได้

การศึกษาจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ชี้ให้เห็นถึงบทบาทของความผิดปกติของระบบภูมิคุ้มกันในการเกิดโรคอัลไซเมอร์ พบว่ายีนประมาณ 50% ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ เช่น BIN1 (โปรตีนอะแดปเตอร์เข้ารหัส 1), CD33 (แอนติเจนพื้นผิวไมอีลอยด์เข้ารหัส) และตัวรับที่แสดงออกบนเซลล์ไมอีลอยด์ 2 (TREM2) มีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการของระบบภูมิคุ้มกัน

การทำงานของภูมิคุ้มกันที่ลดลงตามวัยส่งผลให้การสร้างเซลล์ภูมิคุ้มกันลดลง ความหลากหลายของระบบภูมิคุ้มกันลดลง และเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติสะสม ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าภาวะภูมิคุ้มกันเสื่อม ภาวะภูมิคุ้มกันเสื่อมถือเป็นตัวกระตุ้นการแก่ชราของร่างกาย รวมทั้งการแก่ชราของสมอง และเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคเสื่อมที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น โรคอัลไซเมอร์ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่การฟื้นฟูเซลล์ภูมิคุ้มกันอาจมีผลดีในการชะลอการดำเนินของโรคอัลไซเมอร์

ในการศึกษาปัจจุบัน นักวิจัยใช้หนูอัลไซเมอร์ทรานสเจนิกอายุ 9 เดือนและปลูกถ่ายไขกระดูกจากหนูอัลไซเมอร์อายุน้อย (อายุ 2 เดือน) เข้าไปในหนู ในกลุ่มควบคุม หนูได้รับการปลูกถ่ายไขกระดูกจากหนูอายุ 9 เดือนที่คล้ายกัน

นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่าเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือดซึ่งก่อให้เกิดเซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลายในไขกระดูกของหนูอายุน้อยสามารถฟื้นฟูเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เสื่อมสภาพได้ และอาจเป็นกลยุทธ์การบำบัดที่มีศักยภาพเพื่อป้องกันโรคอัลไซเมอร์ เซลล์โมโนนิวเคลียร์ในเลือดส่วนปลาย (PBMC) ถูกจำแนกลักษณะเพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีนในเซลล์ภูมิคุ้มกันส่วนปลาย

การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นว่าเซลล์ลิมโฟเมโทโพเอติกส่วนปลายจะฟื้นตัวได้ประมาณสามสัปดาห์หลังการปลูกถ่ายไขกระดูก ดังนั้น นักวิจัยจึงตั้งสมมติฐานว่าผลต้านโรคอัลไซเมอร์จะปรากฏชัดเจนหลังจากสามสัปดาห์ และพวกเขาได้ทำการทดสอบพฤติกรรม เช่น เขาวงกต Y และการทดสอบในสนามเปิด เพื่อประเมินการทำงานของสมอง

มีการวิเคราะห์ PBMC เพื่อประเมินผลของไขกระดูกเก่าและอายุน้อยต่อองค์ประกอบของเซลล์ภูมิคุ้มกันในหนู สัดส่วนของเซลล์ B เซลล์ T-helper เซลล์ T ที่ทำพิษต่อเซลล์ โมโนไซต์ แมคโครฟาจ เซลล์เดนไดรต์ นิวโทรฟิล บาโซฟิล และเซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติ ได้รับการกำหนด

นอกจากนี้ ยังมีการทดสอบ เช่น การจับกินของอะไมลอยด์ β และการจับกินเศษเซลล์ เพื่อประเมินการทำงานของโมโนไซต์ ส่วนสมองจากหนูที่ถูกทำการุณยฆาตจะถูกย้อมเพื่อวิเคราะห์ภูมิคุ้มกันเคมีและการทดสอบภูมิคุ้มกันเนื้อเยื่อ ส่วนของสมองจะถูกย้อมเพื่อหาคราบอะไมลอยด์ β และการเสื่อมของระบบประสาทโดยอาศัยการตายของเซลล์ประสาทและการสูญเสียและการเสื่อมของเส้นประสาท

นอกจากนี้ ยังได้ใช้ส่วนสมองเพื่อวิเคราะห์ปริมาตรสมองและการทำเวสเทิร์นบล็อตเพื่อหาโปรตีนอะไมลอยด์เบตาและโปรตีนอะไมลอยด์พรีเคอร์เซอร์ทั้งหมด ปัจจัยที่ก่อให้เกิดการอักเสบ เช่น อินเตอร์ลิวคิน-10 อินเตอร์เฟอรอน-แกมมา และปัจจัยเนโครซิสของเนื้องอก-อัลฟา ได้รับการประเมินโดยใช้เอนไซม์อิมมูโนแอสเซย์

กรดไรโบนิวคลีอิกทั้งหมด (RNA) ที่สกัดจากโมโนไซต์ใช้สำหรับปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรสแบบถอดรหัสย้อนกลับเชิงปริมาณ (qRT-PCR) ในขณะที่ไมโครเกลียใช้สำหรับการจัดลำดับ RNA จำนวนมาก นอกจากนี้ โปรตีโอมในพลาสมายังได้รับการประเมินโดยใช้โครมาโทกราฟีของเหลว-แมสสเปกโตรเมทรีแบบแทนเด็ม

ข้อมูล RNA-seq ของเซลล์เดี่ยวได้รับการวิเคราะห์เพื่อระบุชนิดเซลล์และการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกัน การวิเคราะห์เครือข่ายการควบคุมปัจจัยการถอดรหัส การประเมินการสื่อสารของเซลล์ และการเสริมสร้างเส้นทาง

การศึกษาพบว่าการปลูกถ่ายไขกระดูกในช่วงอายุน้อยช่วยลดการเสื่อมของระบบประสาท ปริมาณคราบโปรตีนอะไมลอยด์ และการอักเสบของระบบประสาทได้อย่างมีนัยสำคัญ และปรับปรุงความบกพร่องทางพฤติกรรมที่พบในหนูทดลองโรคอัลไซเมอร์ในวัยชรา การกำจัดโปรตีนอะไมลอยด์ β ที่เพิ่มขึ้นยังส่งผลต่อการปรับปรุงภาวะอะไมลอยโดซิสในสมองอีกด้วย

ข้อมูลการจัดลำดับ RNA ของเซลล์เดี่ยวบ่งชี้ว่าการแสดงออกของยีนต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์และวัยชราได้รับการฟื้นฟูในเซลล์ภูมิคุ้มกันประเภทต่างๆ หลังจากการปลูกถ่ายไขกระดูกในวัยหนุ่มสาว ยิ่งไปกว่านั้น ระดับของโปรตีนหลั่งที่เกี่ยวข้องกับวัยชราที่ไหลเวียนในกระแสเลือดก็ลดลงหลังการปลูกถ่ายไขกระดูก

นักวิจัยพบว่ายีนที่แสดงออกแตกต่างกันซึ่งเกี่ยวข้องกับการแก่ชรานั้น ยีนที่เสี่ยงต่อโรคอัลไซเมอร์มีการแสดงออกสูงสุดในโมโนไซต์ เนื่องจากโมโนไซต์ที่หมุนเวียนอยู่สามารถกำจัดอะไมลอยด์บีตาได้ การทำงานของโมโนไซต์ที่บกพร่องตามวัยซึ่งเกี่ยวข้องกับการจับกินของอะไมลอยด์บีตาโดยโมโนไซต์อาจเร่งการก่อตัวของคราบพลัค ดังนั้น การฟื้นฟูโมโนไซต์พร้อมกับเซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ ผ่านการปลูกถ่ายไขกระดูกในวัยเยาว์จึงเป็นกลยุทธ์การรักษาที่มีแนวโน้มดี

โดยสรุป ผลการศึกษาสนับสนุนประสิทธิภาพของการปลูกถ่ายไขกระดูกในวัยหนุ่มสาวในการฟื้นฟูเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เสื่อมสภาพ ซึ่งส่งผลให้การเสื่อมของระบบประสาทลดลงในหนูทดลองที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ การทำงานของโมโนไซต์ที่ดีขึ้นส่งผลให้การกำจัดอะไมลอยด์ β เพิ่มขึ้นและการอักเสบของระบบประสาทลดลง

ความบกพร่องทางพฤติกรรมที่สังเกตพบในหนูทดลองอายุมากที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ยังได้รับการปรับปรุงหลังจากการปลูกถ่ายไขกระดูกจากหนูอายุน้อย เมื่อนำผลลัพธ์เหล่านี้มารวมกัน แสดงให้เห็นว่าการปลูกถ่ายไขกระดูกในหนูอายุน้อยเป็นกลยุทธ์ที่มีแนวโน้มดีในการรักษาโรคอัลไซเมอร์