光和氧的力量清除活鼠阿尔茨海默病蛋白质:新的光氧化催化剂靶向淀粉样结构,招募脑免疫系统细胞

2021-04-14 00:00

研究人员将这种分子直接注射到患有阿尔茨海默病的活老鼠的大脑中,然后用一种专门的探针将光线照射到它们的大脑中,每天照射30分钟,持续一周。对小鼠脑组织的化学分析显示,该治疗显著降低了淀粉样蛋白使用阿尔茨海默病患者捐献的人脑样本进行的额外实验结果支持了将来在人类中使用的可能性。

东京大学讲师、该研究的第一作者之一Yukiko Hori说:“我们研究的重要性在于开发这种针对淀粉样蛋白的技术,以增强免疫系统对淀粉样蛋白的清除。”大脑.

研究小组开发的小分子被称为光氧化催化剂。它似乎通过两个步骤治疗阿尔茨海默病。

首先,催化剂使淀粉样斑块不稳定。氧化作用,或者加氧原子,可以通过改变分子间的化学键使其不稳定。洗衣粉或其他被称为“氧漂白剂”的清洁剂使用类似的化学原理。

该催化剂被设计成针对淀粉样蛋白的折叠结构,并可能通过交联称为组氨酸残基的特定部分来起作用。这种催化剂在被近红外光激活之前是惰性的,因此在未来,研究人员设想,这种催化剂可以通过注射到血液中的方式传递到全身,并利用光靶向特定区域。

其次,不稳定的淀粉样蛋白被小胶质细胞清除,小胶质细胞是大脑的免疫细胞,可以清除健康细胞外受损的细胞和碎片。利用培养皿中生长的小鼠细胞,研究人员观察到小胶质细胞吞噬含氧淀粉样蛋白,然后在细胞内的酸性室中分解。

东京大学领导该项目的Taisuke Tomita教授说:“我们的催化剂与淀粉样蛋白特异性结构结合,而不是与独特的基因或氨基酸序列结合,因此同样的催化剂可以应用于其他淀粉样蛋白沉积。”。

美国临床肿瘤学协会估计,在美国,每年有4000人被诊断出患有由脑外淀粉样蛋白引起的疾病,统称为淀粉样变。

光氧化催化剂应该能够去除淀粉样蛋白,无论它何时何地在体内形成。虽然一些现有的阿尔茨海默病治疗方法可以减缓新淀粉样斑块的形成,但消除现有斑块在阿尔茨海默病中尤其重要,因为淀粉样斑块在症状出现前几年就开始聚集。

研究小组目前正致力于修改催化剂的设计,使其能够通过头骨发出的光线被激活。

这项研究是一项同行评议的实验研究,使用小鼠和人体组织样本。这项研究中使用的人类颞叶皮质脑样本来自美国宾夕法尼亚大学阿尔茨海默病核心中心(ADCC)和神经退行性疾病研究中心(CNDR)。

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