老年人血液中一種名為PHGDH的酶的水平升高可能是阿爾茨海默病的早期預警信號，加州大學聖迭戈分校（UCSD）領導的一項研究提供了新的證據來支持這一說法。在分析腦組織時，研究人員觀察到一個與他們之前在血液樣本中的發現一致的趨勢：在患有不同階段阿爾茨海默病的成年人中，編碼PHGDH的基因的表達水平一直較高，甚至在認知癥狀表現出來之前的早期階段也是如此。
這些發現也促使人們對使用含有氨基酸絲氨酸的膳食補充劑作為阿爾茨海默病的補救措施提出警告。研究人員警告說，由於PHGDH是生產絲氨酸的一種關鍵酶，在阿爾茨海默病患者中發現的PHGDH表達量增加表明大腦中絲氨酸的生產速度也在增加，因此，服用額外的絲氨酸可能沒有益處。
由加州大學聖迭戈分校雅各布斯工程學院的生物工程教授鐘聲和加州大學聖迭戈分校醫學院的神經科學教授陳栩領導的研究人員於2022年5月3日在《細胞代謝》雜誌上發表了他們的發現。
這項新研究建立在鐘聲及其同事的早期工作基礎上，他們首次發現PHGDH是阿爾茨海默病的潛在血液生物標誌物。研究人員分析了老年人的血液樣本，發現在阿爾茨海默病患者以及健康人被診斷為該疾病前約兩年，PHGDH的基因表達急劇增加。
這些結果是有希望的，研究人員很好奇這種增加是否能與大腦聯繫起來。在他們的新研究中，他們表明情況確實如此。
鍾教授說：“令人激動的是，我們以前發現的血液生物標誌物現在得到了大腦數據的證實。現在我們有強有力的證據表明，我們在人類血液中看到的變化與阿爾茨海默病的大腦變化直接相關。”
研究人員分析了從死後人類大腦中收集的基因數據，這些數據來自四個不同的研究隊列，每個隊列由40至50名50歲及以上的人組成。這些受試者包括阿爾茨海默病患者、所謂的”無癥狀”者（沒有認知問題和沒有阿爾茨海默病診斷的人，但其死後大腦分析顯示有阿爾茨海默病相關變化的早期跡象）和健康對照。
結果顯示，與健康對照組相比，所有四個隊列中的阿爾茨海默病患者和無癥狀者的PHGDH表達量一致增加。此外，疾病越晚期，表達水平越高。在兩種不同的阿爾茨海默病小鼠模型中也觀察到這種趨勢。
研究人員還將受試者的PHGDH表達水平與他們在兩種不同的臨床評估中的得分進行了比較：痴獃評分表（對一個人的記憶和認知能力進行評分）和Braak分期（根據大腦的病理情況對阿爾茨海默病的嚴重程度進行評分。結果顯示，分數越差，PHGDH在大腦中的表達就越高。）
鍾教授說：“該基因的表達水平與一個人的認知能力和疾病病理直接相關，這一事實非常了不起。能夠通過單一的分子測量來量化這兩個複雜的指標，有可能使阿爾茨海默病的診斷和監測進展變得更加簡單。”
該研究結果對絲氨酸補充劑產生了影響，這些補充劑被宣傳為改善記憶和認知功能。負責在體內製造絲氨酸的關鍵角色是PHGDH。一些研究人員提出，PHGDH的表達在阿爾茨海默病中會減少，而提高絲氨酸的攝入量可能有助於治療和預防。臨床試驗已經在進行，以測試在經歷認知能力下降的老年人中的絲氨酸治療。
但由於他們的數據一直顯示PHGDH在阿爾茨海默病中的表達增加，研究人員認為絲氨酸的生產可能在這種疾病中增加，這與其他一些團體的說法相反。
共同第一作者Riccardo Calandrelli說：“任何希望推薦或服用絲氨酸以減輕阿爾茨海默病癥狀的人都應該謹慎行事。”
研究人員希望研究改變PHGDH基因表達將如何影響疾病的結果。這種方法可能會導致新的阿爾茨海默病治療方法。
由鍾教授共同創立的生物技術初創公司Genemo，正在努力開發一種PHGDH血液測試，用於早期檢測阿爾茨海默病。