隐藏的脑糖机制开启阿尔茨海默症治疗新方向
美国加利福尼亚衰老研究所教授Pankaj Kapahi团队在《自然·代谢》杂志发表的研究显示,促进脑内糖原分解可显著减少与阿尔茨海默症相关tau蛋白的毒性积累。
研究人员通过基因编辑果蝇构建tau蛋白病模型,发现实验果蝇不仅出现脑损伤和寿命缩短,其神经细胞内糖原水平异常升高且分解受阻。这一发现颠覆了学界传统认知——此前学界认为糖原主要储存在肌肉和肝脏中。
研究团队进一步验证发现:
- 人类阿尔茨海默症患者的脑组织样本与携带tau基因突变的神经细胞呈现相似糖原代谢异常
- 增强糖原磷酸化酶(GlyP)活性可有效减轻果蝇和人类神经细胞损伤
- 特殊分子药物8-Br-cAMP可模拟饮食限制效果激活糖原分解
"糖原分解产生的能量被导向抗氧化通路,帮助清除大脑中的有害自由基。"未参与研究的佛罗里达神经学家Michael Okun指出。该发现解释了限制饮食为何能改善果蝇模型的大脑健康——当蛋白质摄入量减少时,实验果蝇寿命延长且脑损伤标志物下降。
双重干预策略显现治疗潜力
研究团队开发出两种干预手段:
- 药物干预:开发含8-Br-cAMP的特殊分子药物,通过激活糖原分解酶产生神经保护作用
- 饮食干预:控制蛋白质摄入量可激活保护性代谢通路,但研究者强调尚不建议立即推广低蛋白饮食
值得注意的是,tau蛋白与糖原的异常结合会阻断糖原正常分解过程。当研究人员提高GlyP酶活性时,神经细胞恢复了清除细胞损伤的能力,这为开发靶向糖原代谢的治疗药物提供了新方向。
研究局限性与未来方向
尽管研究显示突破性进展,但存在以下限制:
- 尚未证实该机制能否阻止人类脑细胞死亡
- 糖原积累是疾病诱因还是病理结果仍需进一步验证
- 目前仅在动物模型和体外细胞实验中验证效果
"我们尚未明确干预糖原分解在人体中的安全性,"Okun教授强调。目前美国阿尔茨海默症患者已超700万,虽然现有药物可暂时延缓病程,但亟需开发针对疾病根本机制的新型疗法。该研究揭示的代谢调控新靶点,可能为攻克这一重大神经退行性疾病带来曙光。
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