阿尔茨海默病是一种令人恐惧的可怕疾病。患有阿尔茨海默病的人会经历脑细胞死亡、大脑萎缩、记忆丧失、性格改变、日常活动困难等诸多痛苦的问题。但是，有效的治疗和疗法却进展缓慢。过去，许多研发治疗阿尔茨海默病药物的焦点，都聚集在患者脑中形成的淀粉样斑上。在新的研究中，麻省理工学院的研究人员对患者脑中的每种细胞类型的基因组学、表观基因组学和转录组学的变化，进行了迄今为止最广泛的分析。
他们对427个脑样本的200多万个细胞进行了转录组学和表观基因组学研究，以此来分析基因表达是如何随着阿尔茨海默病的进展而遭到破坏的。新的研究为阿尔茨海默病的遗传和分子基础提供了迄今为止最详细的图景。研究人员的最新发现发表在《细胞》杂志上。
第一篇论文聚焦的是基因表达变化。研究人员使用单细胞RNA测序分析了来自这些样本的54种脑细胞的基因表达模式，确定了阿尔茨海默病患者中受影响最大的细胞功能。他们发现，涉及线粒体功能、突触信号，以及维持基因组结构的完整性所需的蛋白质复合体的基因表达的受损最为突出。
在第二篇论文中，研究人员检查了92个人的一些表观基因组变化，其中包括48个样本属于健康个体，44个样本来自早期或晚期的阿尔茨海默病患者。表观基因组变化指的是DNA的化学修饰或包装的改变，这些化学修饰或包装能影响特定细胞内的特定基因的使用。
在第三篇论文中，研究人员主要关注小胶质细胞。小胶质细胞占脑细胞的5%到10%。除了清除脑中的碎片之外，这些免疫细胞还会对损伤或感染做出反应，并帮助神经元相互沟通。
在第四篇论文中，研究人员分析了DNA损伤会如何导致阿尔茨海默病的发展。新的研究表明，随着神经元中DNA损伤的积累，神经元修复损伤变得越来越困难，从而导致基因组重排和3D折叠缺陷。