一项新研究表明，常见氨基酸精氨酸可能有助于减少与阿尔茨海默病相关的脑部斑块。研究人员发现，在果蝇和小鼠实验中摄入该化合物可降低有毒蛋白的积累并改善症状。此项研究成果已发表在《神经化学国际》期刊。
阿尔茨海默病是一种以记忆和认知功能进行性衰退为特征的疾病。其主要生物标志物之一是β-淀粉样蛋白的堆积。这种蛋白片段在大脑中聚集形成粘性斑块，被认为会干扰神经细胞间的通信并引发炎症反应，最终导致脑细胞死亡和痴呆症状。
医学研究者数十年来致力于寻找阻止或逆转这种蛋白堆积的方法。近年来，靶向β-淀粉样蛋白的抗体疗法已获批准。尽管这些药物代表重大进展，但仍面临显著挑战：它们通常价格昂贵、需静脉注射给药，且存在脑部肿胀或出血等严重副作用风险。因此，亟需开发更安全、经济且易用的治疗方案。
日本近畿大学研究团队探索了不同路径。该团队包括藤井香奈子、武内敏秀和永井义孝，聚焦于精氨酸——一种人体用于构建蛋白质等多种功能的天然氨基酸。精氨酸作为化学伴侣，能帮助其他蛋白质正确折叠并防止其异常聚集。研究者假设此特性或可阻止β-淀粉样蛋白形成有害斑块。
研究始于体外实验：研究人员在试管中将β-淀粉样蛋白肽与不同浓度的精氨酸混合，使用硫黄素T染料检测蛋白聚集情况（该染料与淀粉样纤维结合时会发光）。结果显示精氨酸有效抑制了蛋白聚集，且浓度越高效果越显著。电子显微镜观察证实，在精氨酸存在下，淀粉样纤维更短且发育不全。
永井义孝解释道：“我们的研究证明精氨酸可在体外和体内抑制Aβ聚集。这一发现令人振奋之处在于，精氨酸已知具有临床安全性和低廉成本，使其成为阿尔茨海默病治疗重定位的极具前景候选药物。”
随后，团队在活体生物中验证假设。他们使用携带北极突变基因的转基因果蝇（该突变产生高毒性β-淀粉样蛋白，并在眼部积累导致组织损伤）。部分果蝇被喂食添加精氨酸的饲料。结果显示，摄入精氨酸的果蝇眼部损伤显著减轻，组织分析证实积累蛋白量减少，表明氨基酸在活体内发挥了与试管实验相同的作用。
团队进一步采用更复杂的动物模型：使用携带家族性阿尔茨海默病相关人类基因的AppNL-G-F转基因小鼠（该模型随年龄增长会形成脑部斑块并出现认知衰退行为）。研究人员为小鼠提供含精氨酸的饮用水，治疗从五周龄开始并持续数月。在六个月和九个月龄时检查脑组织发现，接受精氨酸治疗的小鼠皮层和海马体（负责记忆与学习的关键脑区）斑块数量显著减少。特殊染色技术确认斑块致密核心形成受到抑制，治疗组脑部斑块覆盖总面积降低。
科学家还检测了不溶性β-淀粉样蛋白水平（大脑最难清除的蛋白形式），发现治疗组该顽固物质含量低于对照组。除脑组织外，研究者通过Y型迷宫测试评估动物行为（该测试通过测量小鼠探索新环境的意愿来评估短期记忆和空间学习能力）。未治疗小鼠随年龄增长表现出活动减少和探索意愿下降，而饮用精氨酸溶液的小鼠表现更佳，其活动模式接近健康野生型小鼠，表明斑块减少转化为脑功能保护。
研究还考察了脑部炎症反应。斑块堆积通常触发免疫应答，释放炎症信号分子细胞因子，慢性炎症被认为会加剧阿尔茨海默病损伤。研究人员测量了多种炎症标志物的基因表达水平，发现精氨酸治疗组这些标志物水平较低，表明治疗抑制了有害免疫反应。
永井义孝指出：“我们的发现为开发针对蛋白质错误折叠和聚集所致神经退行性疾病的精氨酸策略开辟了新可能。鉴于其优异的安全性和低成本，精氨酸可快速推进至阿尔茨海默病及其他相关疾病的临床试验。”
此项研究需注意重要局限：研究依赖动物模型而非人类受试者。尽管小鼠模型精密，但无法完全模拟人类阿尔茨海默病的复杂性。例如，本研究使用的小鼠不形成神经纤维缠结（涉及tau蛋白的另一主要病理特征），也未经历人类患者中常见的广泛神经元死亡。此外，果蝇和小鼠模型使用的基因突变仅针对罕见家族性阿尔茨海默病，而多数人类病例为散发性且无特定突变，因此治疗效果未必适用于普通人群。
实验中使用的精氨酸剂量较高，已针对动物代谢调整。确定人类安全有效剂量需专门临床试验。研究者强调，公众不应基于早期结果自行服用高剂量补充剂。研究中使用的制剂经科研优化，市售补充剂质量浓度参差不齐，过量摄入任何补充剂都可能导致身体失衡。
未来研究需弥合动物实验与人类应用的差距。临床试验对验证人体安全性和有效性至关重要，科学家还需探究精氨酸对疾病晚期进程的影响及其对其他神经退行性疾病的潜在作用。尽管存在未解问题，本研究提供了概念验证，表明支持人体蛋白质正确折叠能力或是对抗痴呆症的可行策略。
该研究题为《口服精氨酸抑制阿尔茨海默病动物模型中的Aβ病理》，由藤井香奈子、武内敏秀、藤野裕三、田中典子、藤野直、武田明子、南方英子和永井义孝共同完成。
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