阿尔茨海默病小鼠失去的认知功能可以通过药物恢复

一种合成分子几乎完全逆转了患有类似阿尔茨海默病的小鼠的记忆丧失。这为一种新的人类阿尔茨海默病的药物治疗方法带来了希望。

德国国际广播公司《德国之声》2月3日消息

纽约大学(New York University)和巴西里约热内卢联邦大学(Federal University of Rio de Janeiro)的研究人员发现,一种合成分子可以恢复小鼠丧失的认知功能,这些小鼠受到类似人类阿尔茨海默病的影响。研究于近日发表在美国科学促进会(AAAS)旗下的《科学信号》(Science Signaling)杂志上。即原《细胞信号转导》(Science STKE)。

研究于2月2日发表在《Science Signaling》(最新影响因子:6．467)杂志上

在接受了ISRIB(一种可以促进蛋白质生产的合成分子)治疗后,对小鼠们进行了一系列的记忆测试,比如走迷宫。结果表明,大脑中的蛋白质合成——产生新的蛋白质——对神经元的正常功能和记忆巩固至关重要。

科学家们发现,ISRIB恢复了这些小鼠的记忆功能,以及海马体的蛋白质生产——海马体是大脑中对情景记忆起重要作用的部分。这包括对特定事件、情境和经历的回忆。

在患有类似晚期阿尔茨海默病的小鼠中,结果是相似的。

“总的来说,我们看到了一个完全的修复,”该研究的主要作者Mauricio Martins-Oliveira说,“可能有一个或另一个参数没有恢复,但总的来说,我们可以说,在我们测试的两个模型中,这些小鼠的记忆形成有一个非常重要的拯救。”

早在100多年前,人们就发现了阿尔茨海默病,但至今仍未找到治愈方法。

根据世界卫生组织(WHO)的数据,全球约有5000万人患有痴呆症,其中阿尔茨海默病的占比高达70%。世界卫生组织估计,到2030年,痴呆症患者的总人数将达到8200万,到2050年将达到1．52亿。根据世界卫生组织2019年全球健康估计,它现在排在前十大死亡原因之一。

在这项研究之前,科学家们已经确定,在阿尔茨海默病患者的大脑中,允许产生蛋白质的关键元素在海马体中被消耗殆尽。这使他们认为蛋白质合成也可能受到损害。

“新记忆的形成需要生产新的蛋白质,而制造蛋白质的过程,也就是蛋白质合成,已知在阿尔茨海默病的动物模型中会被破坏,”该研究的高级合著者Eric Klann说。

专注于蛋白质生产

研究表明,ISRIB可以恢复形成新记忆的能力,但现在研究人员想知道,如果在认知障碍开始之前就服用这种药物,会发生什么情况。

“这项研究自然提出了一个问题:如果你在(认知障碍)出现之前就开始使用这种药物,你能完全阻止(认知障碍)的发生吗?”Oliveira说。

在阿尔茨海默病患者的大脑中,一种自然产生的蛋白质的异常水平聚集在一起,形成淀粉样斑块,聚集在神经元之间,破坏细胞功能。还有神经纤维缠结,这是一种叫做tau的蛋白质的异常积聚,聚集在神经元内。

Klann说,目前,阿尔茨海默病的治疗主要集中在减少这些斑块、缠结和神经炎症,但在小鼠模型中,记忆损伤在斑块出现之前就已经发生了。

“斑块本身是否会导致疾病尚不清楚,但它是疾病的标志,”Klann说。

研究发现,虽然斑块中存在一些他们还无法解释的变化,但总体而言,他们没有看到记忆恢复后斑块的形成或数量发生重大变化。

制药公司也在研究类似的药物

治疗脑部疾病的最大问题之一是,由于大脑位于颅骨内,要到达大脑有许多障碍。

Martins-Oliveira说,这些屏障之一是血脑屏障(BBB),有些分子是不可能渗透的。“使用ISRIB的好处是,即使你把它注射到外周血中,它也能穿过这道屏障到达大脑。”这意味着它可以被注射到血液或腹膜中。

里约热内卢联邦大学Logo

尽管有这种能力,ISRIB本身目前还不能用于人类,因为它会导致肝脏或胰腺毒性,但制药公司正在努力制造类似的分子,Klann说。

他说:“我知道一些制药公司和生物技术初创公司都在专注于制造这样的化合物,它们既可以穿过血脑屏障,又不具有这种化合物的毒性。”

参考文献

Source:Deutsche Welle

Drugrevives lost cognitive functions in mice with Alzheimer's

Reference:

Correctionof eIF2-dependent defects in brain protein synthesis, synaptic plasticity, andmemory in mouse models of Alzheimer’s disease

BYMAURICIO M． OLIVEIRA, MYCHAEL V． LOURENCO, FRANCESCO LONGO, NICOLE P． KASICA,WENZHONG YANG, GonZALO URETA, DANIELLE D． P． FERREIRA, PAULO H． J． MENDON?A, SEBASTIANBERNALES, TAO MA, FERNANDA G． DE FELICE, ERIC KLANN, SERGIO T． FERREIRA

SCIENCESIGNALING02 FEB 2021

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