阿尔茨海默病药物开发(老药新用)
来自俄罗斯人民友谊大学的生物学家证实,一种著名的解痉药,叫做羟甲香豆素(hymecromone),可以抑制星形胶质细胞的炎症反应,星形胶质细胞是中枢神经系统的重要胶质细胞。它可能被用于开发治疗阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的药物。该研究结果发表在《国际分子科学杂志》(International Journal of Molecular Sciences)上。
《EurekAlert!》官网2月26日消息
神经系统的所有病理过程,如神经退行性疾病、损伤或中毒,都与炎症有关。这是由于许多辅助细胞的反应,包括支持大脑神经活动的星形胶质细胞。当发生炎症时,星形胶质细胞会产生许多抗炎分子(细胞因子、白细胞介素和脂氧素),这些分子会加剧和加速炎症过程。神经炎症几乎总是导致神经细胞的死亡。
一组来自俄罗斯人民友谊大学((RUDN University))的生物学家和来自莫斯科国立大学(Moscow State University)的同事证实,炎症的强度可以通过限制星形胶质细胞产生的抗炎分子的数量来降低。为此,他们建议使用目前用于治疗痉挛的药羟甲香豆素(hymecromone)。
俄罗斯人民友谊大学
“星形胶质细胞可以合成透明质酸,这是大脑细胞外基质的主要成分之一。我们的研究表明,当透明质酸添加到星形胶质细胞,它影响主要抗炎分子的生产。在这项工作中,我们测试了抑制透明质酸合成的羟甲香豆素并测定其对星形胶质细胞的炎症反应的影响,”Dmitry Chistyakov博士说,他是RUDN大学的集体使用中心(研究和教育中心)的高级研究员,以及罗蒙诺索夫莫斯科国立大学的研究员。
研究小组在大鼠脑细胞培养中研究了羟甲香豆素对星形胶质细胞的影响。细胞培养样品用一种能激活负责炎症的受体的脂多糖处理,然后用羟甲香豆素处理。为了评估药物的有效性,研究小组从星形胶质细胞中提取了RNA,并测量了调节抗炎分子产生的基因的活性。检测细胞上清中透明质酸和细胞因子水平。采用高效液相色谱和串联质谱联用技术对信号脂类(oxylipins)合成过程中的变化进行了评价。
羟甲香豆素抑制抗炎分子的产生:肿瘤坏死因子α和白细胞介素IL-6和IL-1β,以及脂氧素。与此同时,它增加了有助于阻止炎症的IL-10的生成。通过测量透明质酸的水平,研究小组证实星形胶质细胞对脂多糖的反应活跃地产生这种物质。然而,当免疫反应的初始阶段的细胞培养用羟甲香豆素处理时,透明质酸水平下降。与此同时,羟甲香豆素对接触脂多糖后不发生炎症的细胞没有同样的效果。在这些培养中,星形胶质细胞继续产生正常数量的透明质酸。
莫斯科国立大学
根据生物学家的说法,现在还不能肯定地说羟甲香豆素的抗炎特性源于它能够减少透明质酸的产生。尽管如此,该团队仍对这些过程是相互联系的持肯定态度。
“我们成功地确认了羟甲香豆素是一种很有前途的化合物,可以用来治疗神经炎症。其抗炎作用机制尚需进一步研究,但鉴于该药物已广泛应用于临床实践,此类研究的可能性是巨大的。在治疗许多需要抑制炎症反应的疾病时,可以安全地测试其有效性,”Dmitry Chistyakov补充道。
研究于2020年11月2日发表在《International Journal of Molecular Sciences》(最新影响因子:1.317)上
参考文献
Source:RUDN University
Biologists from RUDN University suggested a new substance to suppress neuroinflammation
Reference:
Chistyakov, D.V.; Nikolskaya, A.I.; Goriainov, S.V.; Astakhova, A.A.; Sergeeva, M.G. Inhibitor of Hyaluronic Acid Synthesis 4-Methylumbelliferone as an Anti-Inflammatory Modulator of LPS-Mediated Astrocyte Responses. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 8203. https://doi.org/10.3390/ijms21218203