当今医学界面临重大挑战:当老年人出现记忆衰退时,痴呆症的明确诊断仍极其困难。即便是最常见的阿尔茨海默病,临床诊断仍主要依赖行为观察,脑扫描和血液检测的准确性远未达标。目前,对于任何类型的痴呆症,最确切的诊断只能在患者去世后进行。
为突破这一局限,加州大学旧金山分校的化学家们筛选了300种工业染料,寻找能特异性结合痴呆症相关脑蛋白聚集体的候选分子。这项研究为开发新型诊断染料提供了重要方向,有望帮助科学家精准区分不同类型的痴呆症。
"痴呆症的诊断和治疗进展长期滞后",该研究通讯作者、UCSF药物化学教授Jason Gestwicki指出,"我们开发的染料筛选新方法,可能彻底改变现有研究格局,最终改善这些毁灭性疾病的诊疗现状。
研究团队首先聚焦tau蛋白——这种蛋白质在阿尔茨海默病、进行性核上性麻痹以及额颞叶痴呆中会形成独特的异常结构。通过制备不同形态的tau蛋白聚集体,研究人员发现:
- 在300种染料中,27种能结合所有或特定类型的tau聚集体
- 经过多轮筛选后,最终确定10种具有高特异性的荧光探针
- 其中一种染料成功在阿尔茨海默病动物模型和人类脑组织样本中实现可视化标记
值得注意的是,研究人员还将这些染料应用于其他致病蛋白的检测,同样发现了有效的结合分子。这种"老药新用"的策略表明,工业化学库中数以千计的分子可能在生物医学领域焕发新生。Gestwicki教授特别指出:"这些分子在初始应用场景可能表现不佳,但在生物医学领域可能成为突破性工具。"
该研究成果不仅为开发区分不同类型痴呆症的诊断工具提供了关键基础,也为神经系统疾病、癌症等其他领域的诊断技术开发开辟了新思路。研究团队开发的高通量筛选平台,未来或可应用于更广泛的疾病标志物检测。
本研究发表于《自然化学》(Nature Chemistry),DOI:10.1038/s41557-025-01889-7。
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