圣犹大儿童研究医院与《自然-结构与分子生物学》期刊近日发表的研究为对抗阿尔茨海默病提供了新思路。科学家首次证实名为midkine的蛋白质可通过阻止导致记忆丧失的病理变化保护大脑。虽然midkine此前已与阿尔茨海默病相关联,但这项研究首次明确展示了该蛋白质对疾病进展的主动抑制作用。
全球数百万阿尔茨海默病患者的大脑中存在β淀粉样蛋白斑块沉积现象。这些黏性蛋白团块会破坏神经元功能并导致细胞死亡,引发记忆丧失、认知混乱和行为改变。最新研究发现,midkine能作为屏障阻止此类有害斑块的形成。
midkine在大脑中的突破性发现
midkine是一种小型生长因子蛋白,其在人体早期发育中活性最高,同时也参与成年后的组织修复和细胞生长。在癌症领域,midkine常作为生物标志物被检测。此前科学家发现阿尔茨海默病患者脑中midkine水平升高,但对其作用机制尚不明确。
领导该研究的彭俊民博士指出:"我们希望通过实验证明两者间存在真实的相互作用,而非简单的相关性。"研究团队运用冷冻电镜、圆二色谱、荧光传感器和核磁共振等先进技术,发现midkine不仅在β淀粉样蛋白聚集处存在,更能主动阻止其黏附聚集。
破解蛋白聚集机制
通过硫磺素T荧光染色实验,研究人员观察到midkine添加后β淀粉样蛋白斑块荧光强度显著下降。核磁共振分析进一步显示,该蛋白质能同时干扰两个关键聚集过程:延长阶段(蛋白链持续增长)和二次成核(小斑块引发邻近聚集)。彭博士解释说:"当β淀粉样蛋白聚集增大时,核磁信号会减弱直至消失,但midkine加入后信号重现,证明其抑制了大规模聚集形成。"
基因敲除实验验证了这一发现。在模拟人类阿尔茨海默病的小鼠模型中,清除midkine基因的实验组较对照组出现更严重的β淀粉样蛋白沉积,证实该蛋白质在活体大脑中的保护作用。
药物开发新方向
这一发现不仅揭示了疾病机理,更开拓了治疗新路径。不同于现有药物清除已形成斑块的策略,该研究提出从源头预防聚集的可能性。彭博士团队正探索midkine与β淀粉样蛋白结合的具体机制,以设计具有相同功能的小分子药物。
基于midkine的天然属性,研发人员可开发模拟其功能的化合物或改良版midkine蛋白,这可能规避其他疗法的副作用。同时,研究其自然提升途径或能为延缓疾病发作提供新方案。
认知转变与未来前景
这项研究标志着阿尔茨海默病研究的战略转向——从"清除已有斑块"转向"预防性干预"。值得注意的是,midkine在癌症和炎症中的作用研究为此提供了跨疾病研究视角。彭博士强调:"科学发现需要不断深化理解,新的研究工具使我们真正理解了midkine与阿尔茨海默病的关联本质。"
这项突破为数百万患者带来希望。通过解析midkine的作用机制,未来可能开发出延缓甚至阻止疾病进程的创新疗法,这标志着阿尔茨海默病治疗研究进入新阶段。
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