“谁能告诉我我是谁?”在电影《被时间困住的父亲》中,安东尼·霍普金斯扮演的主人公问了一个终极问题。
世界卫生组织发布的最新数据显示,全球有超过5500万人患有痴呆症,而且患者数量正以每年近1000万新病例的速度增长,相当于每3秒就有1人患病。
据估计,到2050年,全球痴呆症患者人数将达到1.39亿。大部分增长将发生在快速增长和人口密集的地区,如中国、印度和拉丁美洲。
这是一种很难研究的疾病,因为它已经发展了几十年,只有在检查死后的脑组织样本后才能给出明确的诊断。
目前,研究人员主要依靠动物模型来研究这种疾病。然而,动物模型无法再现tau蛋白和淀粉样蛋白这两个关键蛋白的聚集率,使得研究进展非常缓慢。
人们一直认为,阿尔茨海默病的发展方式与许多癌症相似:导致阿尔茨海默病的有毒蛋白质聚集在一个区域,然后扩散到整个大脑。
然而,最近由剑桥大学领导的一个国际团队打破了这一认识:阿尔茨海默病并非始于大脑中的单一点,并引发连锁反应,导致脑细胞死亡,而是早在大脑中就存在。
不同的区域,并随着时间的推移继续复制和扩展。这种疾病通过产生有毒蛋白质簇来“杀死”这些区域的细胞的速度限制了疾病的总体进展。
在阿尔茨海默病中,tau蛋白和β-淀粉样蛋白(Aβ)形成缠结和斑块(统称为聚集物),导致脑细胞死亡和脑萎缩。
这可能导致记忆丧失、性格改变和日常活动困难。
在这项研究中,研究团队使用了人类样本——阿尔茨海默病患者死后的大脑样本,以及活着的患者(从轻度认知障碍患者到全面阿尔茨海默病患者)的大脑样本。pET扫描追踪tau蛋白的积累。
研究人员使用了五种不同的tau量化方法,并将它们应用于相同的数学模型。
他们观察到,控制阿尔茨海默病进展的机制是大脑不同区域聚合物的重复,而不是来自一个区域的聚合物的聚合。从一个地区扩散到另一个地区。
通过对已故阿尔茨海默病患者大脑解剖分析,将tau蛋白组成的神经原纤维缠结分为六个发育阶段,即Braak期。从第一阶段到第六阶段,大脑中的神经原纤维缠结逐渐增加。
研究小组观察到,在Braak 3期之后,tau蛋白的分布随着时间迅速变化。
同时,复制的减少明显减缓了tau蛋白的总体积累。这意味着在Braak3期之后,tau蛋白的总体积累速度是由复制速率决定的,而抑制复制将会最大程度地减缓整个过程。
有趣的是,tau蛋白聚合体的复制速度非常慢,需要长达5年的时间。
“神经元在阻止有毒蛋白质聚合物形成方面的能力惊人,但如果我们要开发一种有效的治疗方法,我们需要找到让它们更好的方法。
生物学是如何进化来阻止蛋白质聚集的,这非常吸引人。
剑桥大学英国痴呆症研究所的大卫·克莱曼教授说:“关键的发现是,在我们正在研究的疾病阶段,阻止有毒蛋白质聚合体的复制比阻止它们的传播更有效。”
这项研究“刷新”了人们对阿尔茨海默病发展的认识,使阿尔茨海默病的治疗走上了新的征程。
但到目前为止,仍然缺乏有效的治疗药物。各行各业的人都在跟进,不断介绍新的治疗方法。
最近发表在《科学信号》(Science Signaling)杂志上的一项研究表明,两种已经上市几十年的“老药”的结合,不仅显著降低了动物模型中与阿尔茨海默病相关的β -淀粉样蛋白沉积,还能提高动物的记忆力和认知能力。这为阿尔茨海默病的治疗提供了另一种科学依据。
在这项研究中,美国拉什大学医学中心的研究人员使用降脂药物吉非罗齐gemfibrozil和维生素A衍生物维甲酸进行联合治疗。
他们发现gemfibrozil和维甲酸的结合可能改变星形胶质细胞的作用,使它们成为帮助清除β淀粉样蛋白的工具。
同时,在阿尔茨海默病小鼠模型中,给予这两种药物可以显著减少小鼠大脑中β-淀粉样蛋白的沉积,小鼠的认知功能在服药两个月后恢复。与对照组相比也有改善。
那么这两种药物是如何起作用的呢?
进一步的研究发现,gemfibrozil和维甲酸可以激活细胞中一种名为ppARα的受体蛋白。
TFEB调控基因的高表达可促进β淀粉样蛋白的降解。
此外,这两种药物还能刺激低密度脂蛋白受体(low-density lipoprotein receptor, LDLR)的表达,而LDLR在介导细胞摄取β -淀粉样蛋白中发挥关键作用。
这两种效应的结合增强了星形胶质细胞摄取和降解β-淀粉样蛋白的能力。
虽然这种“旧药新用”的结合在小鼠模型中有效,但它是否能在人类中发挥同样的作用,还需要未来进一步的临床验证。
探索已经上市的“老药”的新用途的一个好处是,这些药物的安全性已经得到了广泛的验证,因此可以更快地启动临床试验来测试它们的疗效。
据报道,该项目研究人员已授权一家公司使用gemfibrozil和维甲酸的组合,该公司正准备提交IND申请,以测试该组合在临床试验中的有效性。
目前,像阿尔茨海默氏症这样的痴呆症仍然是无法治愈的。随着对病因的研究越来越多,人们希望随着时间的推移,科学家可以找到治疗阿尔茨海默病的方法,并使患者受益。