一项研究发现,一种名为SK-129的实验室合成小分子能够减少α-突触核蛋白的毒性聚集体形成,这是帕金森病的一个标志性特征。
SK-129能够穿过血脑屏障——一种保护大脑和中枢神经系统的半透膜——并防止这些毒性聚集体造成的损害,以及它们在大脑中的扩散。
这些发现可能也与路易体痴呆和多系统萎缩等其他以α-突触核蛋白异常聚集为特征的帕金森病类似疾病相关。
"这是朝着开发针对这些疾病根本原因的治疗方法迈出的重要一步,"纽约大学阿布扎比分校生物学副教授、该研究的共同首席作者Mazin Magzoub博士在纽约大学的新闻稿中表示。"我们不是仅仅治疗症状,而是在努力减缓或阻止疾病本身。"
这项研究题为"折叠体在多种体外和体内模型中拯救突触核蛋白病表型",发表在《科学转化医学》期刊上。
错误折叠的蛋白形成毒性簇
帕金森病是由多巴胺生成神经元的进行性丧失引起的,这类神经元对运动控制非常重要。
帕金森病及相关疾病(统称为突触核蛋白病)的一个标志性特征是脑细胞中形成α-突触核蛋白的毒性聚集体。在健康的神经元中,α-突触核蛋白通常以单体(单分子)形式存在,参与神经细胞通信。
但当蛋白质发生错误折叠时,它会组装成称为寡聚体的小毒性簇,然后形成更大的聚集体,构成帕金森病的关键致病特征——路易小体。这些聚集体导致细胞死亡,并以类朊病毒方式扩散,意味着一个脑区的聚集体可能会在邻近区域触发更多错误折叠。
这意味着防止α-突触核蛋白聚集和扩散被视为治疗突触核蛋白病的一种有前景的策略。
纽约大学阿布扎比分校和丹佛大学的研究人员专注于折叠体(foldamers)的潜力,这是一种设计用来模拟天然蛋白质特性的实验室合成分子。具体而言,他们研究了SK-129,一种旨在抑制α-突触核蛋白聚集的折叠体。
在实验室测试中,他们发现SK-129阻止了α-突触核蛋白的聚集,并在多种实验室模型中减少了与疾病相关的影响,包括从人类诱导多能干细胞(iPSCs)衍生的神经细胞以及秀丽隐杆线虫和小鼠等动物模型。诱导多能干细胞是可以生成人体几乎任何类型细胞的细胞。
该化合物显示出与毒性α-突触核蛋白寡聚体——被认为在疾病中起关键作用的小型有害蛋白质簇——紧密结合的强能力,与它对蛋白质正常健康单体形式的亲和力相比,约高六倍。研究人员写道,这种选择性可以将α-突触核蛋白寡聚体验证为"治疗靶点"。
科学家们还发现SK-129能够穿过血脑屏障,而血脑屏障通常阻止某些药物到达大脑。
在携带人类α-突触核蛋白A53T突变形式的小鼠模型中(这种突变在大脑中更容易形成毒性聚集体),该化合物提高了小鼠的生存率,且没有毒性迹象。
额外的实验表明,SK-129阻断了由秀丽隐杆线虫或帕金森病患者衍生的外泌体触发的α-突触核蛋白聚集。外泌体是由神经元和其他细胞释放的微小囊泡,已被认为在帕金森病患者中参与包括α-突触核蛋白在内的错误折叠蛋白质的传播。
该分子还在细胞和小鼠模型中抑制了α-突触核蛋白和另一种称为tau的蛋白质的共聚集,这是一种与路易体痴呆相关的致病特征。
虽然SK-129在进入临床试验或用于患者之前还需要进一步测试,但研究人员表示,这些结果表明它作为帕金森病和路易体痴呆的治疗剂具有潜力。
【全文结束】

