《HMG:科学家有望开发出治疗痴呆症和阿尔兹海默病的新型疗法》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-05-08
  • 近日,一项刊登在国际杂志Human Molecular Genetics上的研究报告中,来自澳大利亚和美国的科学家们通过研究解释了为何降低大脑中有害蛋白质的临床药物无法有效发挥作用,这些有害蛋白质被认为会诱发痴呆症和阿尔兹海默病,相关研究或有望帮助研究人员开发出新型疗法来有效治疗诸如痴呆症等大脑疾病。

    文章中,研究人员收集了大量进行痴呆症相关疾病的人类机体研究和动物模型研究,这些研究都认为,炎症是诱发痴呆症和阿尔兹海默病的主要原因,而并不是结果;研究者表示,很多与痴呆症相关的基因都能够调节机体自身对疾病的易感性以及对炎性损伤的反应。

    来自阿德莱德大学的Robert Richards教授说道,很多年以来,科学家们都认为,痴呆症和阿尔兹海默病是由大脑中有害蛋白的积累所引发,但最近的药物临床试验结果表明,这些能减少蛋白质聚集的药物似乎并不能有效发挥作用。长期以来科学家们都认为,炎症会增加机体痴呆症相关疾病的进展,但如今他们认为炎症或许是诱发疾病的原因,此前研究人员认为炎症或许能够清除蛋白质聚集所造成的组织损伤。

    Richards表示,我们都知道,炎症拥有不同的阶段,刚开始时其能够积极性地降低机体的威胁来保护机体健康,但如果威胁没有消除的话,持续性的炎症实际上能够诱发细胞死亡。这项研究中,研究人员转变了思维,他们认为,遗传连锁意味着炎症是首先发生的,接下来才是组织损伤。很多与痴呆症相关的基因都能够在控制细胞炎症的水平下发挥作用,而内部和外部的诱导也都能与这些基因相互作用,当然了,炎症也许也是许多诱因所汇聚的地方。

    研究人员将大脑炎症比喻为病毒感染,炎症是机体抵御诸如病毒等外来因子的有效防御机制,但随着机体年龄增长以及不断积累突变,我们的细胞就会制造出类似于病毒的蛋白质和DNA产物,随后还会在系统内积累。正常情况下细胞会给自己的“产品”打上条形码以区分外来因子,当这些条形码不在其应有的位置上时,细胞就无法区分“自我”与“非自我”,造成的结果就是炎症效应会扩大,从而诱发自身免疫性疾病出现。

    某些类型的基因突变会造成这些系统更早更频繁地失败,而且随着年龄增长发生的频率也会越来越高,这或许就能解释年龄相关的痴呆症发生风险增加的原因了。但好消息是研究人员能够降低炎症中的某些元件,减少痴呆症的症状;未来研究人员希望进行更为深入的研究来检测当前的抗炎症药物是否能够有效治疗痴呆症。

  • 原文来源:https://academic.oup.com/hmg/advance-article/doi/10.1093/hmg/ddy139/4976601
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 阿尔兹海默病是一种越来越流行的神经变性疾病,其常常会侵蚀患者大脑的记忆和其它认知功能,尽管此前研究人员发现了该病的主要生物学特性:β淀粉样斑块和tau缠结(tau tangles),但对这种复杂疾病的治疗研究人员一直难以捉摸。近日,一项刊登在国际杂志Acta Neuropathologica上的一篇研究报告中,来自布莱根妇女医院的科学家们通过研究调查了一种参与阿尔兹海默病tau蛋白病变过程中的特殊分子的功能,研究人员重点对miRNAs分子进行了研究,其作为基因表达的调节子,能够结合并且破坏编码蛋白质的信使RNAs分子,研究者发现,某些miRNAs能表现出神经保护效应,通过补充miRNAs分子或许就能有效治疗tau病变。 研究人员主要对miR-132分子进行了研究,此前研究表明该分子在阿尔兹海默病和其它tau病变疾病中处于下调状态,本文中研究者对啮齿类动物模型和人类神经元细胞进行研究发现,miR-132似乎能够保护其免于毒性β淀粉样蛋白和tau蛋白的损伤。miR-132分子似乎是一种保护神经元细胞健康的主要调节子,同时其也能作为一种新型靶点来帮助研究人员开发治疗阿尔兹海默病的新型疗法。 文章中,研究人员对来自正常小鼠和tau蛋白病变小鼠机体的大脑初级皮质和海马体神经元进行研究,为了检测miRNAs所具有的神经保护特性,研究者对63种神经元miRNAs进行了研究,随后利用抗miRNA分子来抑制其功能,结果发现,抑制某些miRNA分子似乎能提供保护作用,而抑制其它miRNA分子则会加速β淀粉样蛋白病变以及相关的谷氨酸兴奋毒性,其中miR-132就是最具有保护特性的一种miRNA分子。 研究者证实,通过设计miR-132类似物并将其引入小鼠细胞中就能提供神经保护特性,从而降低tau蛋白的毒性水平以及细胞死亡的水平等,相比对照而言,注射miR-132分子的小鼠能够表现出tau蛋白病理学水平下降的状况,同时还能增强海马体的长期增效作用,促进大脑记忆的形成。随后当研究人员将miR-132分子引入到人类细胞中时,他们也观察到了类似的结果,即毒性tau蛋白水平以及细胞死亡水平的下降。 据研究者Krichevsky表示,miRNA的研究或能为阿尔兹海默病疗法的开发提供一个全新的视角,相比mRNAs和蛋白质而言,miRNA是一种新发现的分子,其在多种生物学通路中都扮演着复杂的角色,如今研究人员就希望能够开发出一种操控miRNA分子的新型技术,来为治疗多种人类疾病提供希望。
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:huangcui
    • 发布时间:2018-01-10
    • 近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自美国西北大学的研究人员通过研究首次鉴别除了引发HIV患者神经变性的分子过程,同时研究人员成功抑制了该病变过程。此前研究人员发现HIV患者大脑中β淀粉样蛋白的水平会升高,从而引发HIV相关的神经认知障碍(HAND),由于组合性抗逆转录病毒疗法能够明显减缓HIV的进展,因此有高达50%的患者都会表现出轻度的HAND症状,β淀粉样蛋白的积累被认为是多种类型痴呆症相关疾病患者神经变性发生的主要原因,尤其是阿尔兹海默病,但目前研究人员并不清楚为何HIV患者大脑中会产生β淀粉样蛋白,以及其如何诱发HAND的。 HIV并不会感染神经元,因为病毒并没有合适的受体,长期以来研究人员一直知道β淀粉样蛋白的水平会发生升高,但并不知道为何这种蛋白会过量产生以应对感染。这项研究中研究人员Naghavi及其同事就进行了一项大规模的实验寻找细胞中蛋白和Gag蛋白(HIV的重要蛋白)之间的相互作用关联,很多蛋白能够结合Gag,但其中有一种蛋白特别突出,即膜相关的淀粉样蛋白前体(app)能够被加工来制造具有毒性的β淀粉样蛋白。 研究者说道,我们都知道,APP是β淀粉样蛋白的前体,因此我们想要寻找APP,同时还在感染的巨噬细胞和小神经胶质细胞中发现APP转化成为β淀粉样蛋白的水平会增加。巨噬细胞和小神经胶质细胞是HIV能够感染的两类非神经性的大脑细胞,在这些细胞中,APP能干扰HIV的感染,而作为回应,HIV也会试图绕过这一障碍。在巨噬细胞和小神经胶质细胞感染期间,HIV的Gag蛋白会促进app的加工,从而降低细胞接收的耐受性,而这对于产生毒性β淀粉样蛋白或许具有一定的副作用。 研究者Naghavi表示,通过结合APP,Gag就会将其拖入细胞膜脂质筏区域中,在脂质筏区域就有酶类能够促进APP加工形成β淀粉样蛋白,这也是我们首次发现HIV能够克服巨噬细胞和小神经胶质细胞的APP所诱导的障碍。为了降低β淀粉样蛋白的积累,研究人员就能靶向作用分裂APP的酶类,即γ分泌酶,阻断app加工的抑制剂或能通过抑制感染和减少β淀粉样蛋白产生的双重过程来产生双重效应。 当药物阻断APP加工时,其就会降低β淀粉样蛋白的水平,并增加APP的水平,最后产生综合性效应,即降低神经变性的水平,同时维持APP原有的阻断感染的能力。这项研究中研究人员阐明了如何利用药物来阻断HIV的复制以及治疗HIV相关的痴呆症,后期他们还想通过研究阐明是否app会影响其它嗜神经性病毒的复制,比如寨卡病毒或巨细胞病毒等。然而将相关的研究结果转化成为能在患者机体中发挥作用的药物,或许还有很长一段路要走,具有期望效应的化合物或许对于人类机体有一定毒性,因此寻找一种能够调节γ分泌酶的无毒药物或许是研究人员下一阶段需要研究的重点。 HIV患者能够存活地更久或许要感谢目前更为有效的疗法,因此目前研究人员还需要解决HIV患者出现的相关慢性疾病,在联合抗逆转录病毒疗法的帮助下HIV患者能够过上类似于正常人的生活,但他们仍然会遭受诸如HAND等疾病的困扰,所以后期研究人员还需要通过进行更为深入的研究来开发改善HIV相关疾病的新型疗法。