墨尔本大学研究人员发现了一种应对阿尔茨海默病的新方法。在实验室研究中,他们发现一种铜基药物不仅能减少与该疾病相关的有毒蛋白积累,还能改善长期空间记忆。
发表在《ACS化学神经科学》期刊上的研究结果表明,化合物Cu(ATSM)可能有助于恢复血脑屏障的重要功能。通过修复关键的废物清除系统,该治疗方法可能为针对阿尔茨海默病主要因素——神经血管功能障碍的新疗法打开大门。
修复大脑的废物清除系统
阿尔茨海默病与β-淀粉样蛋白的积累有关,这种有毒蛋白逐渐在大脑中堆积。在正常情况下,这些蛋白会通过血脑屏障从大脑运输到血液中。
这一过程很大程度上依赖于一种称为P-糖蛋白(P-gp)泵的特殊转运蛋白。在阿尔茨海默病患者中,这些泵的功能大大减弱,降低了大脑清除有害废物的能力,导致β-淀粉样蛋白积累。
墨尔本大学药物科学研究所(MIPS)药物递送、处置与动力学研究组的主要作者Jae Pyun博士表示,该治疗方法通过改善大脑血管功能,降低有毒蛋白水平,并带来可测量的认知益处。
"这是首次研究表明,Cu(ATSM)可以在阿尔茨海默病模型中增加P-gp清除泵的数量,增幅达24.1%,有效地将血脑屏障的修复与有毒蛋白减少和认知功能改善联系起来,"Pyun博士说。
"通过改善这些泵的功能,大脑终于能够清除被困住的废物。在56天的治疗过程中,该药物将有毒的β-淀粉样蛋白减少了42%,并将空间学习能力提高了近44%。"
现有药物候选物显示出希望
MIPS药物候选物优化中心主任、高级作者Joseph Nicolazzo教授表示,由于该药物已对其他神经系统疾病进行了安全性测试,因此可能相对较快地进入人体研究阶段。
"Cu(ATSM)是一种具有抗炎和神经保护特性的铜化合物,目前已进入帕金森病和肌萎缩侧索硬化症(ALS)等疾病的临床测试阶段,"Nicolazzo教授说。
"由于减少淀粉样蛋白负担已被临床证明可以改善功能结果,这些临床前结果强烈支持在早期症状性阿尔茨海默病中测试该药物的理由。"
大脑如何清除这些蛋白?
尽管该治疗方法显著降低了β-淀粉样蛋白水平,但研究人员仍在努力确定蛋白质在血脑屏障修复后如何离开大脑。
研究团队认为,该药物的益处可能不仅限于恢复P-gp泵。他们怀疑Cu(ATSM)还可能增强小胶质细胞(大脑的免疫细胞)的活性,帮助它们吞噬和分解有毒的淀粉样斑块。
未来的研究将集中于识别允许这些蛋白质从大脑进入血液的精确途径。根据研究人员的说法,这些结果为进一步研究基于生物金属的疗法(如Cu(ATSM))提供了有力支持,这些疗法可能用于治疗与阿尔茨海默病相关的血管功能障碍和记忆丧失。
对新阿尔茨海默病治疗方法的日益增长的需求
阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症继续构成重大的全球健康挑战。在澳大利亚,痴呆症最近已超过冠心病,成为该国的主要死因。
随着人口老龄化和与痴呆症相关的死亡继续上升,研究人员表示,寻找能够减缓或预防认知能力下降的有效治疗方法仍然是一个紧迫的优先事项。
该研究由Jae Pyun博士领导,包括墨尔本大学药物科学研究所的Pranav Runwal、Oliver Fuller、Casey Egan、Mark Febbraio教授、Jennifer Short副教授和Joseph Nicolazzo教授,以及墨尔本大学的Asif Noor博士、Celeste Mawal、Paul Donnelly教授和Ashley Bush教授。
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