弗吉尼亚大学研究人员阿什莉·布兰德布拉及其团队发现了一种潜在方法,可通过提高唐氏综合征小鼠脑部多效蛋白(PTN)水平,为人类治疗提供可能。布兰德布拉自2025年7月起在该校任职,她指出约80%的唐氏综合征患者成年后将发展为阿尔茨海默病。
神经科学研究员兼助理教授阿什莉·布兰德布拉发现,可将唐氏综合征小鼠脑中一种名为多效蛋白(PTN)的蛋白质恢复至正常水平。在唐氏综合征患者体内,该蛋白质水平低于大脑正常运作所需阈值。布兰德布拉表示,她和团队的发现有望推动唐氏综合征及其他神经退行性疾病的未来人类治疗进展。
布兰德布拉强调,约80%的唐氏综合征患者成年后会罹患阿尔茨海默病,她期望通过团队发现的PTN恢复方法改善此类患者的预后情况。该研究始于2019年,当时布兰德布拉在圣地亚哥非营利研究机构索尔克生物研究所开展博士后研究,该机构专注于衰老、癌症、糖尿病及脑科学领域的探索。期间她在首席研究员兼神经科学家尼古拉·艾伦指导下工作,2025年7月受聘于弗吉尼亚大学并成立布兰德布拉实验室。
"我们实验室的核心目标是寻找延缓唐氏综合征患者向阿尔茨海默病发展的方法,以延长其健康寿命。"布兰德布拉表示。
唐氏综合征由21号染色体部分或完全额外复制导致,临床表现为肌张力低下、身高较矮及眼睑上斜等体征,同时伴随注意力持续时间短、言语表达障碍等认知功能损伤。美国每775名新生儿中有1例唐氏综合征,其染色体异常成因目前尚未明确。
布兰德布拉解释,PTN是促进神经元生长的关键蛋白。唐氏综合征患者因该蛋白受抑制,导致神经元接收信号的突起缩短,进而延缓言语表达或肌肉反射等脑部功能速度。她指出,受抑制的根本原因在于负责分泌该蛋白的星形胶质细胞功能异常。
"此类功能异常的星形胶质细胞致使多种蛋白在唐氏综合征患者脑中水平不足。"布兰德布拉表示,"我们选择重点研究PTN是因为它位列唐氏综合征受影响最严重的十大蛋白之一,针对它的治疗可能显著改善患者症状。"
"PTN在唐氏综合征患者的星形胶质细胞中受到强烈抑制,"她补充道,"这使其成为靶向星形胶质细胞并调控分泌蛋白水平的理想研究对象。"
研究团队采用腺相关病毒技术(AAV)将PTN注入实验小鼠体内进行观察。该技术通过改造病毒作为载体递送特定蛋白或基因,实验中移除病毒有害成分并替换为PTN,定向输送至小鼠脑部。由于小鼠两月龄时已出现唐氏综合征神经特征,实验选择此时开始PTN干预,最终成功逆转症状。
"从两月龄至四月龄持续给予唐氏综合征小鼠多效蛋白,可使神经元突起生长与分支恢复正常。"布兰德布拉指出。
布兰德布拉坦言,历史上许多基于小鼠模型的唐氏综合征研究成果在人类应用中失效,因该病症状在人类胎儿期已显现(早于小鼠发育阶段),出生后干预常为时已晚。但本次研究在成熟小鼠体内实现症状逆转的成果令她充满希望:"这让我们确信,未来在深入理解作用机制后,该方法有望进入临床试验,真正惠及人类群体。"
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