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人类端粒功能调控研究获突破:碳纳米管与金属超分子化合物在抗衰老和阿尔茨海默症治疗中展现潜力

2012-10-18 22:07 封帆、于洋 中国科学报 阅读 0
核心摘要: 中国科学院长春应用化学研究所曲晓刚团队在端粒功能调控和阿尔茨海默症抑制剂研究方面取得突破。他们发现单壁碳纳米管可稳定端粒i-motif结构并抑制端粒酶活性,同时开发出两种金属超分子化合物,能有效抑制Aβ聚集、降低细胞毒性,并在小鼠模型中改善认知功能。该成果为抗衰老和阿尔茨海默症治疗提供了新思路。

本报讯(记者封帆 通讯员于洋)近日,中国科学院长春应用化学研究所研究员曲晓刚领导的生物无机化学/化学生物学研究团队在端粒、端粒酶功能调控以及阿尔茨海默症(老年痴呆症)抑制剂筛选方面取得重要进展。相关研究成果已在线发表于《自然-通讯》,并作为封面文章分别发表在《化学科学》和《先进材料》上。

端粒是染色体末端的保护结构,其长度与人类衰老和多种疾病密切相关。端粒酶能够延长端粒,但在癌细胞中异常激活,因此调控端粒和端粒酶功能是抗衰老和抗癌研究的热点。该团队发现,单壁碳纳米管(SWNTs)可作为首个选择性稳定人端粒i-motif结构的配体,并在细胞中抑制端粒酶活性,干扰端粒功能。这一发现为碳纳米管在生物医学中的应用提供了新视角,并揭示了i-motif DNA的生物学重要性。

此外,研究团队针对阿尔茨海默症的关键病理特征——β-淀粉样蛋白(Aβ)的聚集,开发了新型抑制剂。他们利用构建的细胞筛选体系,结合生物化学、生物物理学及体内外实验,发现两种具有锌指结构的三螺旋金属超分子化合物能够有效抑制Aβ聚集,并降低其细胞毒性。在转基因小鼠模型中,这些化合物改善了空间记忆障碍,并减少了脑内不溶性Aβ的水平。更重要的是,它们还能解聚已形成的Aβ聚集体,表明金属超分子化合物不仅可用于预防早期阿尔茨海默症,还可能缓解疾病进展。

业内专家认为,该研究为设计和筛选金属超分子化合物作为Aβ抑制剂提供了新途径,为开发高效阿尔茨海默症治疗药物奠定了基础。

《中国科学报》 (2012-10-18 A1 要闻)

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