新发表在《eNeuro》杂志上的研究探讨了消除阿尔茨海默病患者大脑中升高的某种蛋白质,是否能预防或减轻阿尔茨海默病小鼠模型中的损伤和行为症状。
研究首席作者Szatmari博士解释说:"我们研究团队和其他人的前期工作发现,一种名为Centaurin-α1的特定蛋白质参与了阿尔茨海默病在神经元内的损伤进展。为了确认这种蛋白质的作用并查看它是否可能是一个良好的治疗靶点,我们在疾病的小鼠模型中测试了基因去除它是否能预防或减缓疾病进展。"
科学家们使用了一个特征明确的小鼠阿尔茨海默病模型。该疾病模型(称为J20)包含与罕见家族性阿尔茨海默病变体相关的两种基因突变。这些动物会发展出脑组织变化和行为缺陷,这些特征与人类阿尔茨海默病中观察到的许多症状相符,包括神经炎症、神经元斑块积聚、突触丧失以及空间记忆和学习障碍。
Centaurin-α1缺失减轻疾病损伤
研究团队从阿尔茨海默病模型小鼠中基因去除了Centaurin-α1蛋白,以研究这是否会改变疾病症状的发展。在疾病模型中最早观察到的一些缺陷包括神经炎症。虽然阿尔茨海默病模型小鼠显示出广泛的神经炎症标志物,但缺乏Centaurin-α1的小鼠则没有。
Centaurin-α1的去除还减少了阿尔茨海默病的一个标志性特征——淀粉样斑块的形成。在受严重影响的大脑区域海马体中,斑块减少了约40%。然而,在新皮质中并未观察到这种减少,这表明疾病中的斑块形成可能在不同脑区有所不同,防止其积聚的治疗方法可能需要多管齐下。
除了神经炎症和斑块积聚的改善外,研究人员还发现去除Centaurin-α1部分保护了海马体中对空间学习至关重要的神经连接的丧失。这一发现表明,在疾病模型中观察到的空间学习障碍特征也可能通过去除Centaurin-α1得到改善。事实上,去除Centaurin-α1改善了小鼠的空间学习缺陷。
Centaurin-α1作为潜在治疗靶点
Szatmari说:"我们在缺乏Centaurin-α1的阿尔茨海默病模型小鼠中看到的行为变化令我们鼓舞,这证实了这种蛋白质促进了认知症状的进展,因此可能是一个有价值的治疗靶点。然而,我们仍然需要更多了解它在大脑中如何工作以加重疾病。"
为了开始了解Centaurin-α1如何影响疾病进展,研究团队使用基因表达分析比较了健康小鼠、疾病模型小鼠和缺乏Centaurin-α1的疾病模型小鼠的大脑组成。
正如预期的那样,疾病模型小鼠的脑组织中有许多成分发生了改变,有些成分增加而有些减少。然而,缺乏Centaurin-α1的疾病模型小鼠显示出一定程度正常化的大脑组成,那些增加的成分减少,而那些减少的成分则增加。
高级作者兼MPFI科学主任Yasuda博士描述道:"我们认为Centaurin-α1可能在调节大脑中改变基因表达和许多分子组成的信号传导过程中发挥多功能作用。这种异常信号可能通过代谢缺陷、神经炎症、淀粉样蛋白处理以及神经连接功能障碍来增强疾病进展和症状。"
"尽管需要更多研究来确定减少Centaurin-α1是否能有益于人类大脑,但迄今为止的证据表明,Centaurin-α1是未来治疗开发的一个有希望的候选者。"
该团队正在继续研究Centaurin-α1作为多种阿尔茨海默病相关过程的强大调节剂,以及是否在成年后减少其活性(而非从出生起就删除它)也能减缓疾病进展。
最近,他们发现Centaurin-α1的缺失在另一种疾病——多发性硬化症(MS)的小鼠模型中减轻了症状,这表明它在疾病进展中的作用可能扩展到多种神经退行性疾病。
更多信息: Erzsebet M. Szatmari等人,《ADAP1/Centaurin-α1缺失改善阿尔茨海默病小鼠模型中的认知障碍和神经病理学标志》,《eNeuro》(2025)。DOI: 10.1523/eneuro.0063-25.2025
期刊信息: 《eNeuro》
由马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所提供
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