新发现:鲜为人知的蛋白质或为阿尔茨海默病推手,科学家已找到阻断方法
时间:2026-08-17 23:30 来源:ScienceDaily 作者:ETH Zurich 点击:次
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是老年期最常见的神经退行性疾病,其病理特征包括β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的老年斑和tau蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结。然而,针对这些经典靶点的药物研发屡屡受挫,提示AD的发病机制远比我们想象的复杂。近期,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究团队在《自然》杂志上发表了一项突破性研究,揭示了一种名为“线粒体分裂因子”(Mitochondrial Fission Factor, MFF)的蛋白质在AD发病中的关键作用,并成功开发出一种特异性抗体,能够阻断MFF的致病功能,为AD治疗开辟了全新路径。 MFF:线粒体分裂的“开关”线粒体是细胞的能量工厂,其形态动态变化(融合与分裂)对于维持神经元功能至关重要。MFF是线粒体外膜上的受体蛋白,负责招募细胞质中的动力相关蛋白1(Drp1)至线粒体表面,从而启动线粒体分裂。在正常情况下,线粒体分裂与融合保持平衡,确保线粒体网络健康。然而,在AD患者的大脑中,Aβ寡聚体能够异常激活MFF,导致线粒体过度分裂,产生大量碎片化的线粒体。这些碎片化线粒体不仅能量供应不足,还会释放活性氧(ROS),引发氧化应激,并进一步加剧Aβ的毒性,形成恶性循环。 研究团队通过免疫共沉淀和质谱分析发现,在AD患者脑组织中,MFF与Drp1的结合显著增强,且MFF的表达水平与AD的严重程度呈正相关。这一发现提示,MFF可能是连接Aβ病理与线粒体功能障碍的关键节点。 抗体阻断:精准干预MFF-Drp1相互作用基于这一机制,研究团队设计了一种针对MFF的特异性单克隆抗体(命名为3E9)。该抗体能够与MFF的胞质域结合,空间上阻碍Drp1与MFF的相互作用,从而抑制线粒体过度分裂。在体外培养的神经元中,3E9抗体处理能够完全逆转Aβ寡聚体诱导的线粒体碎片化,恢复线粒体网络形态,并显著减少ROS的产生。更重要的是,3E9抗体还能保护突触完整性,防止Aβ诱导的突触蛋白(如PSD-95)丢失。 在AD转基因小鼠模型(5xFAD)中,通过脑室内注射3E9抗体,每周一次,持续三个月,小鼠的认知功能得到显著改善。在Morris水迷宫测试中,治疗组小鼠的逃避潜伏期明显缩短,空间记忆能力接近野生型小鼠水平。此外,治疗组小鼠大脑中的Aβ沉积面积减少了约40%,神经炎症标志物(如Iba-1阳性小胶质细胞)也显著降低。这些结果表明,阻断MFF-Drp1相互作用不仅能够改善线粒体功能,还可能通过减少Aβ沉积和神经炎症,延缓AD的进展。 从机制到临床:挑战与展望尽管这一发现令人振奋,但研究者也指出,从动物实验到临床应用仍面临诸多挑战。首先,抗体药物需要穿越血脑屏障(BBB),而大分子抗体通常难以有效进入大脑。目前,研究团队正在探索利用聚焦超声或纳米载体等技术提高抗体在脑内的递送效率。其次,长期抑制线粒体分裂可能带来潜在副作用,因为线粒体分裂在细胞分裂和自噬等正常生理过程中也发挥作用。因此,需要进一步优化抗体的给药方案和剂量,以实现精准调控。 该研究的通讯作者、ETH Zurich的分子生物学教授Anja Böckmann表示:“我们的研究首次揭示了MFF作为AD治疗靶点的潜力,并证明通过抗体干预线粒体动力学是一种可行的策略。这为AD患者带来了新的希望。”另一位作者、神经科学家Luca Reggiori补充道:“我们正在开发第二代抗体,以提高其亲和力和脑内稳定性,并计划在未来两年内启动临床试验。” 总之,这项研究不仅深化了我们对AD发病机制的理解,还提供了一种创新的治疗策略。通过靶向MFF,我们或许能够打破Aβ与线粒体功能障碍之间的恶性循环,为AD患者带来真正的福音。
Journal Reference:
(责任编辑:泉水)ETH Zurich. "A little-known protein may be fueling Alzheimer’s — and scientists found a way to block it." ScienceDaily, 16 August 2026. |