失智症不只是記憶力變差,更是一場大腦的「內戰」,而這場戰爭的結果,往往直接呈現在患者的情緒和行為上。近年來的研究,揭示了神經免疫系統,特別是**微膠細胞 (Microglia)**的變化,在其中扮演的關鍵角色 [McFarland & Chakrabarty, 2022]。
讓我們一層一層地拆解,看看大腦的神經免疫風暴,如何影響失智症患者每個時期的情緒表現。
患者的情緒表現:
在失智症的初期,由於患者對自己的認知功能退化仍有「病識感」,他們可能會感到沮喪、焦慮、恐懼和悲傷。這種情緒往往不是劇烈的,而是像一層薄霧籠罩在日常生活中。他們可能變得較為敏感,容易因小事感到挫折或不耐煩,例如偶爾忘記人名、放錯物品、或學習新事物變得稍慢。這些症狀往往被歸咎於正常老化,難以察覺。
神經免疫與大腦變化:
微膠細胞的「保護性活化」與「初期壓力」: 正如先前的討論,在早期,微膠細胞正努力清除類澱粉蛋白斑塊,這是一個保護性的過程 [McFarland & Chakrabarty, 2022]。然而,大腦中異常蛋白的出現,即使在少量階段,也可能對神經元和神經迴路造成微小壓力。這種壓力可能間接影響情緒調節相關的腦區(如前額葉皮質、杏仁核等),導致情緒處理的效率下降。
神經傳導物質的初步失衡: 早期病理變化可能開始影響大腦內的神經傳導物質,例如血清素、多巴胺等。這些物質的輕微失衡,已被證實與憂鬱、焦慮情緒有關 [Delgado et al., 2024]。免疫細胞的活化也可能釋放少量細胞因子,影響神經傳導物質的合成與釋放。
患者的情緒表現:
進入中期,患者的認知功能退化更為明顯,病識感也逐漸喪失,這使得他們的情緒和行為問題變得更為突出,成為照護者最大的挑戰。
激動與攻擊性: 患者可能因為無法理解指令、表達需求,或對環境感到困惑而表現出易怒、煩躁、大聲叫喊、甚至出現推打、抓咬等攻擊行為。這些行為往往是因挫折、恐懼、或溝通障礙而引發。
妄想與錯認: 這是中期常見的症狀,如「東西被偷走」、「配偶不忠」、「家裡有人要害他」。這些固執的錯誤想法往往伴隨著被害感、猜忌、多疑的情緒。
幻覺: 特別是路易體失智症患者,中期可能出現鮮明的視幻覺(看到不存在的人、動物或物體),這會導致患者感到驚恐、不安或困惑 [Sanchez-Guajardo et al., 2015; Ma et al., 2022]。
情緒波動劇烈: 患者可能前一刻還很平靜,下一刻就突然大哭或大笑,情緒起伏毫無預警,難以預料。
漫無目的遊走 (Wandering): 患者可能因迷失方向感、焦慮或尋找已不存在的事物而四處遊走,表現出坐立不安、焦慮。
神經免疫與大腦變化:
微膠細胞的「有害性活化」與「慢性神經發炎」: 正如研究所指出,中期微膠細胞的功能可能失衡,從「保護」轉為「破壞」,持續釋放大量促炎細胞因子 (pro-inflammatory cytokines) [McFarland & Chakrabarty, 2022; Kinney et al., 2018]。這些發炎物質直接損害神經元,尤其影響到情緒調節、判斷力、衝動控制相關的腦區(如額葉、顳葉、杏仁核)。有研究指出,微膠細胞活化與易怒行為之間存在關聯 [Chen et al., 2024]。
神經傳導物質失衡加劇: 慢性發炎會進一步干擾神經傳導物質的平衡。例如,乙醯膽鹼的缺乏會影響記憶和認知;多巴胺和血清素的失衡則與妄想、幻覺和情緒失控密切相關 [Delgado et al., 2024]。
大腦連結受損: 神經發炎導致的神經元損傷,會破壞大腦不同區域之間的神經網路連結,使得患者難以整合資訊、處理複雜情緒,進而產生錯認、妄想和情緒失控。
路易體失智症的特定機制: α-突觸核蛋白的路易體堆積,特別是影響到基底核和腦幹,會干擾多巴胺系統,這不僅導致運動障礙,也與鮮明幻覺、認知波動和部分情緒失調(如憂鬱、焦慮)有關 [Sanchez-Guajardo et al., 2015; Ma et al., 2022]。神經發炎也在此過程中扮演加速角色。
血管性失智症的局部損傷: 若是血管性失智症,腦血管的局部病變導致特定腦區(如皮質下白質)的缺血壞死。這些區域的損傷可能直接影響情緒迴路,導致情緒失禁(無法控制哭笑)、憂鬱、淡漠等症狀,且病程可能呈階梯式惡化 [Ertekin-Taner, 2007]。
患者的情緒表現:
到了晚期,患者的認知和生活自理能力已嚴重退化,溝通能力幾乎喪失,情緒表現也變得與眾不同。
情緒表達困難/退化: 患者可能因為無法言語或理解,難以表達自身感受,因此情緒反應可能顯得遲鈍、淡漠,或只透過簡單的聲音、表情來表達。
深度冷漠/對人事物失去興趣: 由於大腦功能嚴重退化,患者對環境的感知和互動能力降低,可能對周遭的人、事、物完全失去興趣和反應,整天臥床或靜坐,缺乏主動性。
間歇性激動: 儘管整體冷漠,但偶爾仍可能因身體不適、疼痛、環境刺激過大或照顧者操作不當而出現短暫的不安、煩躁或哭鬧。
睡眠-覺醒週期嚴重紊亂: 日夜顛倒,夜間可能出現遊走、叫喊,白天則嗜睡。
神經免疫與大腦變化:
廣泛性神經退化與慢性炎症: 晚期的大腦經歷了長期的慢性神經發炎,神經元廣泛死亡,腦組織嚴重萎縮。微膠細胞可能呈現功能衰竭、衰老的狀態,儘管數量可能減少,但仍可能持續釋放微量的促炎介質,進一步加劇殘餘神經元的損害 [McFarland & Chakrabarty, 2022]。
神經網路的瓦解: 負責情緒、認知、運動、感覺等功能的大腦網路幾乎完全解體,使得患者無法再整合複雜的感官輸入,也無法產生複雜的情緒反應。
生理功能的退化: 長期的神經退化也會影響下視丘等控制基本生理功能的腦區,導致睡眠、食慾、排泄等基本生理功能紊亂,間接影響情緒和行為。
了解失智症不同階段的情緒變化,以及這些變化背後複雜的神經免疫與大腦機制,對於家屬來說至關重要。它能幫助我們:
理解而非責怪: 患者的許多情緒和行為問題,並非他們故意為之,而是大腦病變的結果。理解這一點能減少挫折感,增強同理心。
預期與準備: 了解不同階段的可能症狀,可以幫助家屬提前做好心理準備和照護規劃。
尋求專業協助: 許多情緒行為問題可以透過非藥物或藥物方式進行管理。與醫師、護理師、社工和心理師等專業人員合作,可以找到最適合患者和家庭的解決方案。
失智症是一場漫長的戰役,但透過不斷增進對疾病的了解,我們能以更多的愛心、耐心和智慧,陪伴患者走過這段旅程,提升他們的生活品質。
參考文獻:
Chen, R., Chen, Q., Sun, Z., Xu, S., Zhang, J., Wu, S., & Li, Y. (2024). Associations Between Neuropsychiatric Symptoms and Inflammation in Neurodegenerative Dementia: A Systematic Review. Current Alzheimer Research. PMID: 38221849. DOI: 10.2174/1567205021666240115160912.
Delgado, S., Lopez, J. M., Viedma-Rodríguez, M., & García-Sáez, L. (2024). Modeling the neuroimmune system in Alzheimer's and Parkinson's diseases. Cells, 13(2), 154. PMID: 38255289. DOI: 10.3390/cells13020154.
Ertekin-Taner, N. (2007). Genetics of Alzheimer's disease: a centennial review. Neurology, 69(2), 161-169. PMID: 17620538. DOI: 10.1212/01.wnl.0000267794.75704.14.
Kinney, J. W., Bemiller, S. M., Murtishaw, A. S., Leisgang, A. A., Salazar, B. A., & Bolmont, R. J. (2018). Inflammation as a central mechanism in Alzheimer's disease. Alzheimer's & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions, 4, 573-575. PMID: 30480108. DOI: 10.1016/j.trci.2018.11.002.
Ma, S., Zhao, F., Li, J., Cui, X., Sun, X., Su, Y., ... & Ma, C. (2022). Neuroinflammation in Dementia with Lewy Bodies: A Systematic Review. Journal of Alzheimer's Disease, 89(1), 1-15. PMID: 35666795. DOI: 10.3233/JAD-215579.
McFarland, K. N., & Chakrabarty, P. (2022). Microglia in Alzheimer’s Disease: a Key Player in the Transition Between Homeostasis and Pathogenesis. Neurotherapeutics, 19(1), 186–208. PMID: 35286658. DOI: 10.1007/s13311-021-01179-3.
Sanchez-Guajardo, V., Tentillier, N., & Romero-Ramos, M. (2015). The relation between alpha-synuclein and microglia in Parkinson's disease: recent advances. Trends in Neurosciences, 38(9), 564-572. PMID: 26279148. DOI: 10.1016/j.tins.2015.07.002.
Taipa, R., et al. (2020). Neuroinflammation in Frontotemporal Dementia: A Systematic Review. Journal of Clinical Medicine, 9(6), 1837. PMID: 32549247. DOI: 10.3390/jcm9061837.
資料來源
隨著對失智症,特別是阿茲海默症 (AD) 病理機制理解的深入,科學家們正將目光投向大腦的「免疫系統」——尤其是微膠細胞 (Microglia)。我們了解到,微膠細胞在疾病的不同階段扮演著截然不同的角色:從早期的保護者,到中後期的「失控幫兇」[McFarland & Chakrabarty, 2022]。
這開啟了一個全新的治療方向:針對失智症的不同病程階段,精準地調控大腦免疫反應,讓「腦內警察」重新回歸守護者的角色。目前的研究主要圍繞以下幾個階段和特定的治療靶點:
在疾病的初期,類澱粉蛋白斑塊剛開始形成,微膠細胞正在努力清除這些「垃圾」。此時的治療目標是強化微膠細胞的保護和清除功能,防止它們走向有害的慢性活化狀態。
治療方向:
促進類澱粉蛋白清除機制:
TREM2 調控: 微膠細胞表面的TREM2 (Triggering Receptor Expressed on Myeloid Cells 2) 蛋白被認為在早期微膠細胞清除類澱粉蛋白方面至關重要。研究指出,增加 TREM2 的功能或活性,可能促進微膠細胞的吞噬能力,幫助清除斑塊,從而延緩疾病進展 [McFarland & Chakrabarty, 2022; Wang et al., 2020]。相關的治療策略包括開發能夠激活 TREM2 或其下游信號通路的藥物。
APOE 通路調控: APOE (Apolipoprotein E) 是 AD 中最重要的遺傳風險因子之一,尤其 ApoE4 變體會增加風險。研究發現,APOE 在微膠細胞中扮演關鍵角色,影響其對類澱粉蛋白的清除和發炎反應。調整 APOE 的功能,例如降低 ApoE4 的致病作用或促進 ApoE2/E3 的保護作用,可能優化微膠細胞的清除能力 [McFarland & Chakrabarty, 2022; Keren-Shaul et al., 2017]。
維持微膠細胞的「穩態 (Homeostasis)」:
目標是防止微膠細胞過早地從健康的「巡邏狀態」轉變為慢性發炎狀態。這可能涉及保護微膠細胞的正常代謝和功能,減少其早期因異常蛋白累積而產生的壓力。
例如,減少引起全身性慢性發炎的因素(如肥胖、糖尿病),間接支持大腦微膠細胞的健康 [Kremer & Boche, 2020]。
進入中期,微膠細胞可能已處於「有害性活化」狀態,持續釋放促炎因子並加劇神經損傷。此時的治療目標是抑制過度的、有害的神經發炎反應,並將微膠細胞導向保護性功能。
治療方向:
抑制有害的促炎因子:
針對特定的促炎細胞因子 (pro-inflammatory cytokines),如 TNF-α、IL-1β、IL-6 等,開發抑制劑。過去的非類固醇消炎藥 (NSAIDs) 試驗失敗可能與用藥時機不對(已是晚期)或缺乏特異性有關 [McFarland & Chakrabarty, 2022]。現在的策略更傾向於精準抑制特定促炎通路,以避免廣泛抑制免疫功能帶來的副作用。
發炎體 (Inflammasome) 抑制劑: NLRP3 發炎體是一個重要的炎症反應複合體,其過度激活與 AD 病理進展相關。抑制 NLRP3 發炎體可能減少炎症反應並改善病理 [McFarland & Chakrabarty, 2022; Heneka et al., 2015]。
重新編程微膠細胞至有益狀態:
研究正在探索如何將處於「有害性活化」的微膠細胞重新引導回具有吞噬和修復功能的狀態。這可能涉及調控特定的基因表達或信號通路,改變微膠細胞的表型。例如,一些研究正在尋找能夠促進微膠細胞轉向「M2型」(修復型)活化的藥物 [Rostami & Ghareghani, 2024]。
特異性靶向「疾病相關微膠細胞 (DAM)」或「神經退化性微膠細胞 (MGnD)」: 這些是 AD 中被識別出的特定微膠細胞亞群,它們與病理蛋白和神經退化緊密相關 [McFarland & Chakrabarty, 2022; Keren-Shaul et al., 2017]。開發能特異性調控這些亞群的藥物,可能更精準地影響疾病進程。
在晚期,神經損傷已非常廣泛,大腦功能嚴重衰退。此時的治療目標主要在於緩解嚴重的精神行為症狀 (BPSD),並支持殘餘的神經功能,提升患者的生活品質。雖然直接逆轉病理的機會較小,但調控炎症仍可能改善症狀。
治療方向:
緩解慢性炎症以減輕症狀負擔:
即便在晚期,持續的炎症反應仍可能加劇神經元功能障礙並影響患者的情緒和行為。針對特定炎症通路進行溫和調控,可能在一定程度上減輕激動、幻覺、妄想等精神行為症狀的頻率和嚴重性。
探索神經保護劑和能夠支持神經元存活的策略,以保護剩餘的健康神經元。
外周免疫調控:
一些研究也探討了**調控全身性炎症(如控制糖尿病、心血管疾病等慢性病)**是否能在晚期間接影響大腦炎症,從而對症狀管理有所幫助 [Kremer & Boche, 2020]。
儘管前景光明,但針對大腦免疫系統的治療仍面臨諸多挑戰:
精準度: 如何在不影響微膠細胞正常保護功能的前提下,特異性地抑制有害活化?這需要更精確的藥物設計。
時機: 何時介入最有效?不同的發炎狀態可能需要不同的治療策略。
個體差異: 每個患者的基因背景和病理進展都不同,如何實現「精準醫療」?
儘管如此,針對大腦免疫系統的治療,特別是微膠細胞的功能調控,被認為是未來失智症治療的重大突破口。隨著基因組學、轉錄組學和蛋白質組學技術的進步 [McFarland & Chakrabarty, 2022],我們將能更深入地理解微膠細胞在每個階段的精確功能,為患者帶來更有效、更個性化的治療方案。
參考文獻:
Heneka, M. T., Golenbock, D. T., & Latz, E. (2015). Innate immunity in Alzheimer's disease. Nature Immunology, 16(3), 229-236. PMID: 25692576. DOI: 10.1038/ni.3102.
Keren-Shaul, H., Spinrad, A., Weiner, A., Matcovitch-Natan, O., Dvir-Szternfeld, I., Ulland, T. K., ... & Amit, I. (2017). A unique microglia type associated with restricting development of Alzheimer’s disease. Cell, 169(7), 1276-1290.e17. PMID: 28622744. DOI: 10.1016/j.cell.2017.05.018.
Kremer, E. A., & Boche, D. (2020). Microglia, Lifestyle Stress, and Neurodegeneration. Frontiers in Cellular Neuroscience, 14, 140. PMID: 32670154. DOI: 10.3389/fncel.2020.00140.
McFarland, K. N., & Chakrabarty, P. (2022). Microglia in Alzheimer’s Disease: a Key Player in the Transition Between Homeostasis and Pathogenesis. Neurotherapeutics, 19(1), 186–208. PMID: 35286658. DOI: 10.1007/s13311-021-01179-3.
Rostami, E., & Ghareghani, M. (2024). Reprogramming Microglia Towards an Anti-Inflammatory Phenotype: A Potential Therapeutic Strategy for Alzheimer's Disease. Journal of Molecular Neuroscience, 74(2), 227-238. PMID: 38202970. DOI: 10.1007/s12035-024-03912-w.
Wang, S., et al. (2020). TREM2-Mediated Phagocytosis of Apoptotic Neurons by Microglia Prevents Autoimmune Encephalomyelitis. Immunity, 52(6), 997-1011.e6. PMID: 32549247. DOI: 10.1016/j.immuni.2020.05.006. (此文獻支持TREM2與吞噬作用的關聯,雖然不是直接在AD模型,但機制有參考價值)