美国研究表明,阿尔茨海默症患者受损认知可恢复!
阿尔茨海默病(AD)是痴呆症最常见的类型,它影响了全世界超过3500万人。
该病的病理特征包括脑内淀粉样蛋白β(Aβ)肽的积累,以及由高磷酸化tau蛋白组成的神经原纤维缠结的形成,神经发炎,突触衰竭/丧失和神经变性,最终导致记忆衰竭。
当前的治疗集中在减少疾病的某些特征上,例如淀粉样斑块负荷,神经原纤维缠结和神经炎症。
一个神经科学团队发现了一种可能的手段,可以通过小鼠的靶向蛋白质合成来解决阿尔茨海默病导致的认知功能丧失。
他们的研究结果刊登在《科学信号》杂志上,揭示了合成药物可以拯救记忆形成所需的脑细胞的活性。
“这项工作首次表明,通过药理学方法逆转受阿尔茨海默病困扰的大脑中受损的蛋白质合成不仅可行,而且有效。”纽约大学神经科学中心的博士后研究员、论文的第一作者Mauricio Martins-Oliveira解释说。
“大脑中新蛋白质的合成对于神经元的正常功能,尤其是对于记忆的巩固至关重要。我们和其他人之前的研究已经表明,脑蛋白合成的损伤造成了阿尔茨海默病模型小鼠的记忆缺失,而且阿尔茨海默病患者的大脑表现出明显的蛋白合成受损的迹象。因此,我们问自己,拯救脑蛋白合成是否可能是改善阿尔茨海默病记忆功能的方法。”巴西里约热内卢联邦大学(UFRJ)生物物理学研究所的教授、论文的通讯作者Sergio Ferreira说。
“鉴于阿尔茨海默病的复杂性质,识别和靶向有效改善认知的异常分子途径一直是一个挑战。”纽约大学神经科学中心的教授、论文的共同通讯作者Eric Klann补充说,“我们的研究结果表明,跳跃性地启动大脑中的蛋白质合成可以恢复失去的认知功能。我们希望这项工作可以作为治疗这种破坏性疾病的一个方法。”
这项研究的核心是ISRIB(一种能够促进蛋白质合成的合成分子)。ISRIB由加州大学旧金山分校的Peter Walter开发,专门针对遗传密码的翻译启动的过程,最终刺激细胞蛋白质的合成,或者说蛋白质的生产。
纽约大学和UFRJ的研究人员试图确定ISRIB是否可以恢复突触可塑性(大脑为了学习和记忆而改变的能力)。
此前,他们已经证实,阿尔茨海默症患者的大脑中翻译启动受损,这使得该团队推测ISRIB可以发挥作用,重新建立一些认知功能。
在确定蛋白质合成机制的关键成分在阿尔茨海默病患者的海马体——一种已知在记忆中起重要作用的大脑结构中被耗尽后,科学家们得出结论,蛋白质的合成也可能受损。
然后,他们通过进行一系列的记忆测试(例如走迷宫),测试ISRIB是否能够拯救患有阿尔茨海默症的小鼠的记忆。他们发现ISRIB确实可以恢复这些小鼠的记忆功能以及海马体的蛋白质合成。
同样,他们的结果表明,ISRIB可以恢复海马的突触可塑性以及记忆功能。
综上所述,研究人员的研究结果表明,通过合成分子(在这种情况下是ISRIB)帮助恢复蛋白质合成,可以起到恢复阿尔茨海默病损害的认知过程的作用。
参考:BY MAURICIO M. OLIVEIRA, MYCHAEL V. LOURENCO, FRANCESCO LONGO, NICOLE P. KASICA, WENZHONG YANG, GONZALO URETA, DANIELLE D. P. FERREIRA, PAULO H. J. MENDONÇA, SEBASTIAN BERNALES, TAO MA, FERNANDA G. DE FELICE, ERIC KLANN, SERGIO T. FERREIRA. (2021) Correction of eIF2-dependent defects in brain protein synthesis, synaptic plasticity, and memory in mouse models of Alzheimer’s disease. Science Signaling. Vol 14, Issue 668.
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