斯坦福大学的研究人员发现了一种能够修复血脑屏障的治疗方法。血脑屏障是位于血管和大脑组织之间的一层特殊细胞,负责阻止毒素、病原体和其他有害物质进入大脑。当这一屏障失效时,会导致多种疾病,如癌细胞侵入形成肿瘤、多发性硬化等。该研究发表在《自然·通讯》上。
WNT信号通路的作用
研究人员通过研究WNT信号通路(细胞用于促进组织再生和伤口愈合的通讯途径)来寻找潜在的治疗分子。WNT信号通路通过促进排列在脑血管上的细胞间的通讯来帮助维持血脑屏障。科学家们一直关注Frizzled(一种启动WNT通路的蛋白质受体)用于血脑屏障疗法,因为小鼠Frizzled基因的突变会导致血脑屏障异常。
新型治疗分子L6-F4-2
研究人员在实验室中开发了原型治疗性WNT通路分子,包括一种激活Frizzled受体FZD4的分子。合作公司在此基础上创建了L6-F4-2,一种FZD4结合分子,其激活WNT信号的效率比其他FZD4结合物高100倍。当团队以更高的速率激活WNT信号时,他们观察到血脑屏障强度增加。
在小鼠模型中的验证
研究人员使用Norrie病(一种导致血-视网膜屏障渗漏的遗传异常)的小鼠模型进行研究。在Norrie病中,NDP基因突变导致无法产生Norrin蛋白,而Norrin蛋白是打开FZD4受体的钥匙。当科学家用L6-F4-2替代缺失的Norrin蛋白时,小鼠的血-视网膜屏障得以恢复。他们还研究了缺血性中风,发现与未治疗的中风小鼠相比,L6-F4-2降低了中风的严重程度并提高了小鼠的存活率。重要的是,L6-F4-2逆转了中风后脑血管的渗漏。
未来展望
由于多种疾病源于血脑屏障功能障碍,Kuo教授对治疗其他神经系统疾病(如阿尔茨海默病、多发性硬化症和脑肿瘤)的潜力感到兴奋。他们希望这将成为开发新一代药物的第一步,这些药物使用与现有药物非常不同的策略和分子靶点来修复血脑屏障。
参考信息
“Therapeutic blood-brain barrier modulation and stroke treatment by a bioengineered FZD4-selective WNT surrogate in mice” by Jie Ding et al., 2 June 2023, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-023-37689-1