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日本研究利用iPS细胞发现阿尔茨海默病新疗法

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日本京都大学的研究团队在利用人类诱导多能干细胞(iPS细胞)的最新研究中,发现了一种减少阿尔茨海默病致病物质的新方法。该研究通过将患者来源的iPS细胞分化为神经组织,模拟疾病病理,并筛选现有药物,为开发更安全的疗法提供了新思路。

阿尔茨海默病是一种进行性神经退行性疾病,主要特征包括记忆障碍和认知功能下降。其病理机制被认为与β-淀粉样蛋白(Aβ)在脑内过度沉积形成老年斑,以及tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结有关。目前,全球约有5000万患者,且缺乏有效治愈手段。

京都大学iPS细胞研究所(CiRA)的研究人员从13位志愿者中获取体细胞并重编程为iPS细胞,其中包括5位家族性阿尔茨海默病患者(携带APP、PSEN1或PSEN2突变)、4位散发性阿尔茨海默病患者(无明确家族史)和4位健康对照。通过定向分化,这些iPS细胞被诱导为皮层神经元和星形胶质细胞,形成三维类器官模型,重现了Aβ沉积和tau病理。随后,研究团队利用1258种已获批药物(包括FDA和日本批准的药物)进行高通量筛选,检测其对Aβ沉积的影响。

结果显示,三种药物的组合效果最为显著:溴隐亭(多巴胺受体激动剂,用于帕金森病)、色甘酸钠(肥大细胞稳定剂,用于哮喘)和托吡酯(抗癫痫药物)联合使用,可将Aβ沉积减少30%以上。机制研究表明,溴隐亭通过激活多巴胺D2受体下调BACE1表达,减少Aβ生成;色甘酸钠抑制小胶质细胞活化,减轻神经炎症;托吡酯则通过调节谷氨酸能传递降低神经元兴奋性毒性。三者协同作用,同时靶向Aβ产生、炎症和突触损伤等多个病理环节。

iPS细胞技术为疾病建模和药物筛选提供了革命性工具。与传统的动物模型相比,患者特异性iPS细胞能更真实地反映人类遗传背景和病理特征。该研究不仅验证了iPS细胞在阿尔茨海默病药物发现中的可行性,还提示“老药新用”策略可加速临床转化。研究小组表示,下一步将进行动物实验和临床试验,评估该组合疗法的安全性和有效性。相关成果已发表于《细胞报告》(Cell Reports)杂志。

(责任编辑:泉水)