Fabrice Dabertrand博士使用小鼠大脑的黑白视频图像，演示了一种导致40%以上痴呆病例的疾病是如何通过停止血管扩张来盗取大脑滋养细胞的能力的。
在视频中，研究人员试图刺激一种称为功能性充血的自然机制，通过给予钾溶液(钾在血管扩张中起关键作用)来扩张啮齿动物的微小动脉。
什么也不会发生。
接下来，一种名为PIP2的磷脂被添加到洗涤液中，并通过微型移液管进行处理。
“和繁荣!刺激和扩张，”Dabertrand说，视频中的小动脉立即开始扩张，在15分钟内使血流恢复正常。“这是壮观。”
这项最新研究引起了科学界的兴趣发表最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。这一发现可能会产生一种首个能够减缓或停止小血管疾病(SVD)引起的衰弱的治疗药物。
SVD破坏了大脑重新引导血液流动的自然机制
“小血管疾病确实是一个涵盖了一大家族疾病的总称，”他说Dabertrand他是一名副教授麻醉学而且药理学科罗拉多大学安舒茨医学院SVD的驱动因素包括基因、环境和生活方式因素，从基因突变、吸烟到高血压和衰老。
科学家们已经知道，血管疾病始于功能性充血的丧失。充血是大脑的一种自然反应，它能迅速将血液重新导向代谢活动较高的大脑区域。
“我相信你看过这些图片，他们让人们想想他们的母亲或其他什么，然后他们说，‘哦，看看这个地区。它会亮起来，’”达伯特朗说，以此来说明这个过程。“所以，你必须扩张小动脉来带来氧气和葡萄糖，让大脑工作。”
SVD患者早在出现认知能力下降迹象前20年就可发现功能性充血缺陷，SVD也占所有缺血性中风的25%以上。“我们认为这是这种疾病的一个非常重要的部分。”
研究人员指出PIP2合成功能障碍
科学家们将大脑告诉小动脉扩张以响应神经活动的能力定义为神经血管耦合。Dabertrand说:“这背后有许多不同的机制，但我们确定了在毛细血管内皮细胞中起作用的分子缺陷。”
利用SVD显性遗传形式的小鼠模型，Dabertrand和他的同事，包括他以前在佛蒙特大学的实验室的同事，发现SVD与磷脂PIP2的合成减少有关。他们进一步将毛细血管内皮细胞强内整流K+通道Kir2.1的通道活性降低与PIP2合成减少联系起来。
Dabertrand说:“缺乏PIP2阻碍了大脑中这种感觉网络的交流，阻止了Kir2.1通道感知神经元活动并转化为局部血管舒张。”
更引人注目的是，研究人员通过在小鼠模型中补充PIP2成功逆转了这一缺陷。
这一发现为治疗提供了可能，为未来的研究提供了“透镜”
Scott Earley博士(内华达大学)和David Kleinfeld博士(加州大学圣地亚哥分校)在PNAS上发表的评论中写道:
Dabertrand等人证明了特定SVD功能性充血丧失的分子基础，并令人印象深刻地展示了功能障碍是如何逆转的。这一发现可能为开发与大脑SVDs相关的神经血管耦合受损和痴呆的治疗方法奠定了基础。”
Dabertrand说，虽然小鼠模型是基于SVD的遗传形式，但初步证据表明，它也可以作为更常见的散发形式的疾病的模型。他在佛蒙特州的同事还在阿尔茨海默氏症小鼠模型中发现了阳性的PIP2效应。
“人们对此非常热情。它不仅对SVD患者有非常有趣的治疗潜力，而且对大脑灌注受损和代谢受损的所有病理设置也有非常有趣的治疗潜力，”Dabertrand说。“这确实为研究一大批脑血管疾病提供了一个视角。”
2023年1月17日