约翰霍普金斯大学医学院的最新研究发现,一种名为胱硫醚-γ-裂解酶(Cystathionine γ-lyase, CSE)的蛋白质在记忆形成过程中扮演着至关重要的角色。该酶以产生硫化氢——即那种标志性的“臭鸡蛋”气味气体——而闻名。研究人员通过基因工程小鼠模型证实,CSE的功能缺失与阿尔茨海默病(AD)的多种典型病理特征高度相关。
硫化氢与神经保护的微妙平衡
尽管硫化氢在高浓度下具有毒性,但研究表明,神经元内天然存在的极微量硫化氢对维持脑细胞健康至关重要。由于直接补充硫化氢存在安全隐患,科学家们转而探索如何通过调节CSE酶的活性,在脑内维持生理水平的硫化氢,从而发挥神经保护作用。
CSE缺失引发的类阿尔茨海默病表型
研究团队通过Barnes迷宫测试发现,缺乏CSE的小鼠在成年后表现出明显的空间记忆能力衰退。进一步的细胞与分子分析显示,这些小鼠的海马体中神经发生受阻,且伴随着氧化应激增加、DNA损伤以及血脑屏障结构的完整性破坏。这些病理改变与阿尔茨海默病患者的脑部特征惊人一致,证实了CSE在维持认知功能中的核心地位。
治疗阿尔茨海默病的新曙光
目前,临床上尚缺乏能够有效阻止或逆转阿尔茨海默病进程的药物。该研究的通讯作者之一Bindu Paul博士指出,CSE不仅是认知功能的关键调节因子,更是潜在的治疗靶点。通过靶向CSE及其产生的硫化氢通路,未来有望开发出能够保护神经元功能、延缓疾病恶化的新型干预手段。
Journal Reference: Suwarna Chakraborty, et al. Cystathionine γ-lyase deficiency leads to cognitive impairment and neurodegeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024. DOI: 10.1073/pnas.2319458121