
一项发表在著名学术期刊 ACS Chemical Neuroscience 上的最新研究揭示,一种名为Cu(ATSM)的铜化合物有望通过修复血脑屏障的关键功能,有效清除阿尔茨海默病(AD)患者大脑中的毒性蛋白并恢复记忆。这项突破性发现为神经血管功能障碍这一阿尔茨海默病主要致病因素的治疗开辟了新途径。
修复大脑的废物清除系统
阿尔茨海默病的核心特征之一是淀粉样β蛋白(amyloid-beta, Aβ)在脑内的异常积累。在健康状态下,这些有毒蛋白通过血脑屏障被有效地转运出大脑,进入血液循环。这一复杂过程主要依赖于一种特殊的转运蛋白——P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)泵。然而,在阿尔茨海默病患者中,这些P-gp泵的功能显著下降,导致大脑清除有害废物的能力减弱,从而促使Aβ蛋白不断堆积。
Monash大学药物科学研究所(MIPS)药物递送、处置与动力学主题的首席作者Jae Pyun博士指出,Cu(ATSM)的作用机制在于改善大脑血管的功能,进而降低毒性蛋白水平并带来可测量的认知益处。
Pyun博士表示:“这是首次有研究表明,Cu(ATSM)能够使阿尔茨海默病模型中P-gp清除泵的丰度增加24.1%,从而有效地将血脑屏障的修复与毒性蛋白的减少以及认知功能的改善联系起来。”他进一步解释道:“通过增强这些清除泵的功能,大脑最终能够清除被困的废物。在为期56天的治疗后,毒性淀粉样β蛋白水平降低了42%,空间学习能力提高了近44%。”
现有药物候选物展现前景
MIPS药物候选物优化中心主任、资深作者Joseph Nicolazzo教授强调,Cu(ATSM)有望相对快速地进入人体临床研究,因为它已在其他神经系统疾病(如帕金森病和肌萎缩侧索硬化症,ALS)的临床试验中进行了安全性评估。
Nicolazzo教授指出:“Cu(ATSM)是一种具有抗炎和神经保护特性的铜化合物,此前已在帕金森病和ALS等疾病中进入临床测试。鉴于临床上已证实降低淀粉样蛋白负荷能够改善功能性结局,这些临床前研究结果有力支持了在早期症状性阿尔茨海默病患者中测试该药物的合理性。”
大脑如何清除蛋白?
尽管Cu(ATSM)治疗显著降低了淀粉样β蛋白水平,研究人员仍在深入探究血脑屏障修复后,这些蛋白究竟如何离开大脑。研究团队推测,Cu(ATSM)的益处可能不仅仅局限于修复P-gp泵。他们怀疑该化合物还可能增强小胶质细胞(大脑的免疫细胞)的活性,帮助它们吞噬并分解有毒的淀粉样斑块。
未来的研究将聚焦于识别这些蛋白从大脑进入血液循环的精确途径。研究人员表示,这些结果为进一步探索基于生物金属的疗法(如Cu(ATSM))作为治疗阿尔茨海默病相关血管功能障碍和记忆丧失的潜在手段提供了强有力的支持。
对新型阿尔茨海默病治疗的日益增长需求
阿尔茨海默病及其他形式的痴呆症持续构成全球主要的健康挑战。在澳大利亚,痴呆症近期已超越冠心病,成为该国主要的死亡原因。随着人口老龄化和痴呆症相关死亡人数的持续上升,研究人员指出,寻找能够减缓或预防认知衰退的有效治疗方法仍然是当务之急。