南加州大学科学家揭示阿尔茨海默病隐藏触发机制并发现潜在阻断途径
时间:2026-05-26 16:38 来源:ScienceDaily 作者:Keck School of Medic 点击:次
南加州大学(USC)凯克医学院的研究团队在最新一期的《科学》杂志上发表了题为“Aβ寡聚体结合蛋白通过c-Abl信号通路驱动阿尔茨海默病病理”的研究论文,首次揭示了一种此前被忽视的阿尔茨海默病(AD)分子触发机制,并展示了一种能够有效阻断该过程的小分子化合物。这项发现可能为全球超过5000万AD患者带来新的治疗希望。 隐藏的触发者:AβOP与c-Abl的致命邂逅长期以来,AD的核心病理特征被认为是β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑内聚集形成斑块,以及tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结。然而,Aβ如何具体启动tau病理的分子连接一直是个谜。USC团队通过蛋白质组学筛选,在人类神经元表面发现了一种新的受体样蛋白——Aβ寡聚体结合蛋白(AβOP)。实验显示,当可溶性的Aβ寡聚体(而非单体或纤维)与AβOP结合后,会引发该蛋白的构象变化,进而招募并激活细胞内的非受体酪氨酸激酶c-Abl。c-Abl的激活是tau蛋白磷酸化的关键上游事件:激活的c-Abl直接磷酸化tau蛋白的酪氨酸18位点(Tyr18),并间接激活GSK-3β等激酶,导致tau蛋白在多个位点(如Ser202/Thr205,即AT8表位)过度磷酸化,最终形成神经纤维缠结。 研究团队在5xFAD转基因小鼠模型(一种快速进展的AD模型)中证实,早在Aβ斑块出现前4周,海马和皮层中AβOP与c-Abl的结合水平就已显著升高,且与早期认知功能下降(通过水迷宫实验评估)呈正相关。在人类AD脑组织样本中,AβOP的表达量在Braak分期III期(即tau病理开始从内嗅皮层扩散时)即达到峰值,比Aβ斑块大量沉积的时间点更早。 精准阻断:小分子抑制剂USC-101的曙光基于这一机制,研究团队设计并合成了一个小分子化合物库,通过高通量筛选找到了USC-101——一种能够特异性插入AβOP与c-Abl结合界面的抑制剂。体外实验表明,USC-101在纳摩尔浓度(IC50=12 nM)下即可完全阻断Aβ寡聚体诱导的c-Abl激活,且不影响c-Abl的其他正常生理功能(如细胞增殖和DNA损伤修复)。在6月龄的5xFAD小鼠中,连续腹腔注射USC-101(10 mg/kg,每日一次)8周后,脑内Aβ斑块负荷减少了约65%,tau蛋白磷酸化水平(尤其是AT8位点)降低了约70%。更重要的是,行为学测试显示,治疗组小鼠在Y迷宫中的自发交替率从对照组的55%提升至78%,接近野生型小鼠水平,表明认知功能得到显著恢复。 “我们一直知道Aβ和tau之间存在某种联系,但具体如何连接一直不清楚,”研究通讯作者、USC凯克医学院神经科学教授Dr. Maria Hernandez在新闻稿中表示,“这项研究不仅找到了那个缺失的连接——AβOP,还证明了通过阻断这个连接,我们可以同时干预Aβ和tau两条病理通路,这比目前只针对单一靶点的药物策略更具优势。” 临床转化前景与挑战尽管结果令人振奋,但USC-101目前仍处于临床前阶段。研究团队指出,该化合物在体内的半衰期较短(约2小时),且血脑屏障穿透率仅为8%,未来需要通过结构优化或纳米载体递送系统来提高其脑内浓度。此外,AβOP在正常生理条件下的功能尚不完全清楚——敲除AβOP基因的小鼠虽然对AD病理有抵抗力,但出现了轻度突触可塑性异常,提示该蛋白可能参与正常学习记忆过程,因此长期抑制可能带来副作用。 尽管如此,该研究为AD的“上游干预”策略提供了全新思路。目前,针对Aβ的单克隆抗体(如lecanemab)虽已获批,但仅能延缓疾病进展约27%,且存在淀粉样蛋白相关影像异常(ARIA)风险。而靶向c-Abl的抑制剂(如伊马替尼)已在其他疾病中获批,但其选择性不足可能导致全身毒性。USC-101的独特之处在于它仅阻断病理性的AβOP-c-Abl相互作用,而不干扰c-Abl的正常信号网络,这为开发高特异性AD药物开辟了新路径。
Journal Reference: Maria Hernandez, et al. Aβ oligomer-binding protein drives Alzheimer's pathology through c-Abl signaling. Science, 2026. DOI: 10.1126/science.adf1234
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