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靶向重编程小胶质细胞,OLE有望逆转阿尔茨海默病

靶向重编程小胶质细胞,OLE有望逆转阿尔茨海默病

一项由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 和埃尔切米格尔·埃尔南德斯大学 (UMH) 联合成立的神经科学研究所 (IN) 的 José Vicente Sánchez Mut 教授,与洛桑联邦理工学院 (EPFL) 的 Johannes Gräff 教授团队合作,在《细胞死亡与疾病》(Cell Death and Disease) 期刊上发表了一项突破性研究。他们发现了一种名为 OLE 的分子,能够重编程大脑免疫细胞——小胶质细胞,使其恢复对抗阿尔茨海默病 (AD) 的保护功能。

根据这项研究,OLE 有助于小胶质细胞包围并限制 β-淀粉样蛋白斑块,从而减少斑块的大小及其有害影响。在动物研究中,这种治疗还显著改善了记忆测试中的表现。

阿尔茨海默病的主要病理特征之一是大脑中 β-淀粉样蛋白斑块的异常积累。与此同时,正常情况下负责清除这些有毒沉积物的小胶质细胞,其功能会逐渐受损。随着其保护功能的衰退,它们反而可能加剧脑细胞的损伤。

研究人员发现,源自 PM20D1 基因的 OLE 分子能够将小胶质细胞重新引导至更具保护性的状态。经过治疗后,这些细胞会主动向 β-淀粉样斑块移动并将其包围,形成一道屏障,从而限制斑块与附近神经元之间的接触。这一机制显著降低了斑块对脑组织的毒性影响。 Sánchez Mut 教授解释说:“我们发现了一种能够恢复小胶质细胞保护功能的分子,这是最重要的发现之一。在阿尔茨海默病中,这些细胞会逐渐受损。我们的结果表明,这一过程可以被逆转,为对抗该疾病提供了新的治疗和研究途径。”

为了评估 OLE 的治疗效果,研究团队采用了多种实验模型。首先,他们使用了基因改造的秀丽隐杆线虫 (C. elegans),这些线虫能够产生 β-淀粉样蛋白并迅速发展出与疾病相关的损伤。OLE 处理显著减少了线虫体内蛋白质聚集物的积累,并改善了它们的运动能力,有力地证明了 OLE 的保护作用。

随后,研究团队在阿尔茨海默病小鼠模型中测试了该化合物。小鼠接受 OLE 治疗三个月后,研究人员对它们的记忆力和大脑变化进行了评估。结果显示,与未经治疗的对照组小鼠相比,OLE 治疗组的小鼠在记忆测试中表现更佳,并且大脑中的 β-淀粉样斑块数量也明显减少。

为了深入理解 OLE 的作用机制,研究人员对大脑中数千个单个细胞的活性进行了分析。他们的分析揭示,小胶质细胞是对 OLE 治疗反应最强的细胞类型。研究的第一作者 Victoria Pozzi 解释说:“单细胞分析使我们能够确定小胶质细胞是对治疗反应最强烈的细胞。我们观察到,这种化合物帮助这些细胞向 β-淀粉样斑块移动,并更好地控制与疾病相关的损伤。”

暴露于 OLE 后,小胶质细胞激活了参与清除 β-淀粉样蛋白的信号通路,并重新获得了向斑块移动并将其包围的能力。此外,在细胞培养实验中也观察到类似结果:经 OLE 处理的小胶质细胞在向 β-淀粉样沉积物移动和帮助清除方面更有效。在模拟阿尔茨海默病条件的神经元培养物中,OLE 改善了神经元的存活率,这表明该化合物可能还具有直接保护神经元的作用。

这些重要的发现已获得两项欧洲专利的保护,其中一项由西班牙国家研究委员会 (CSIC) 所有。研究人员表示,这极大地增强了这项工作的转化潜力,并支持未来基于此发现开发治疗应用。该研究得到了瑞士痴呆症研究-突触基金会、Pasqual Maragall 基金会、西班牙科学、创新与大学部等多家机构的资助。


参考文献: Pozzi, V., Hach, F., Al-Ramahi, I., Latorre, M., Valero, J., Giraldo, E., Gräff, J., Sánchez Mut, J.V. OLE, a PM20D1-derived molecule, reprograms microglia to clear amyloid-β and protect neurons in Alzheimer’s disease. Cell Death & Disease, 2023; DOI: 10.1038/s41419-023-06325-2
(责任编辑:scinews)