日前,《自然》子刊Nature Aging發表了一篇關于阿爾茨海默病的重要論文。研究人員們針對阿爾茨海默病的最大風險基因,探明了其在小鼠中的作用機理,并有望帶來全新的治療方法。值得一提的是,這個潛在療法與流行理論中的β淀粉樣蛋白無關,可謂拓展了全新的道路!
眾所周知,APOE4等位基因是阿爾茨海默病最大的遺傳風險因素。相比攜帶兩條APOE3等位基因的低風險人群,如果普通人攜帶一條APOE4基因,就能將阿爾茨海默病風險提高4倍。倘若攜帶兩條APOE4基因,風險更是要猛增15倍!
APOE4基因究竟有何能耐,可以對阿爾茨海默病造成如何巨大的影響呢?去年4月,南加州大學Berislav Zlokovic教授團隊在《自然》雜志發文,揭開了背后的奧秘:原來這個基因能讓大腦的毛細血管周細胞(capillary pericytes)發生退行性病變,加速血腦屏障的破壞。
▲去年4月的一項研究奠定了本文的基礎(圖片來源:《自然》官網截圖)
這讓血液里的有毒物質更容易進入大腦,損害腦細胞,從而影響認知功能。而且無論患者有沒有出現β淀粉樣蛋白,都會出現記憶上的問題。
基于這些發現,Zlokovic教授團隊再接再厲,在這項新研究中進一步探明了APOE4基因破壞周細胞的機理。
研究人員們發現,隨著周細胞的破壞,阿爾茨海默病患者血管中的“親環蛋白A”水平會有所上升,而它恰恰是一種促炎癥的蛋白。考慮到最近興起的阿爾茨海默病“炎癥假說”,親環蛋白A也得到了科學家們的特別關注。
▲在大腦周細胞里激活的親環蛋白A(上圖紅色)會激活MMP9(下圖紅色),影響到毛細血管(藍色)(圖片來源:參考資料[2];Credit:Angeliki Nikolakopoulou, PhD)
在攜帶APOE4的小鼠模型中,研究人員們指出親環蛋白A能激活一種叫做“基質金屬蛋白酶A 9”(matrix metalloproteinase 9,縮寫MMP9)的酶。這種酶會破壞血腦屏障中的血管,從而破壞血腦屏障。
有趣的是,在攜帶APOE3的小鼠中,研究人員們并沒有觀察到這個現象。這也能夠解釋為何APOE4才是阿爾茨海默病的遺傳風險因子。
考慮到親環蛋白A在周細胞中起到了調控血管完整性的作用,這篇論文的作者們順理成章地想到,如果能抑制親環蛋白A,是否就能避免激活MMP9,從而保護血腦屏障的完整性?
▲親環蛋白抑制劑能改善APOE4小鼠的病情
為了測試這個想法,科學家們在攜帶APOE4的小鼠中使用了一種親環蛋白A抑制劑,而結果恰如他們預料!在抑制劑的作用下,即便攜帶APOE4基因,小鼠的血腦屏障完整性也能有所改善。
更重要的是,這種抑制劑還能預防神經元的損失,也能預防小鼠行為上出現問題!
綜合來看,本研究表明針對親環蛋白A -MMP9通路的藥物有望減緩APOE4基因帶來的血管異常與神經退行性癥狀。這個發現如果能在人體中得到重復,影響是巨大的。
“目前為止,晚期阿爾茨海默病患者還幾乎沒有任何(治療)希望,這對患者和他們所愛的人來說是很艱難的一件事,”本研究負責人Zlokovic教授點評道,“我們可能將干預方法集中在血腦屏障修復和血管的強度上,而與淀粉樣蛋白病理無關。這有望在晚期阿爾茨海默病中放緩、乃至終止神經退行和認知能力的衰退。能研究這一潛在療法,我們倍感振奮。”
▲本研究的通訊作者Berislav Zlokovic教授(圖片來源:南加州大學;Credit:Richard Carrasco)
值得一提的是,本研究中使用的親環蛋白A抑制劑叫做Debio-025(alisporivir),本身是一種丙肝療法。未來,人們也將評估它在阿爾茨海默病治療中的全新潛力。
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