这是世界上最致命的疾病之一,但阿尔茨海默病可能很快可以通过注射来治疗。
西班牙科学家声称已使用纳米颗粒逆转了小鼠的这种疾病——他们表示,同样的技术未来可能对人类同样有效。
这些肉眼看不见的纳米颗粒直径小于200纳米——约为人类头发宽度的0.25%。
通过注射给药,这些纳米颗粒可以修复血脑屏障——这是一片由密集细胞和血管组成的区域,用于保护大脑。
在阿尔茨海默病中,血脑屏障会恶化,导致一种名为β-淀粉样蛋白的有毒废物蛋白积聚——这被认为是该疾病的主要原因。
研究负责人、巴塞罗那加泰罗尼亚生物工程研究所(IBEC)的教授朱塞佩·巴塔利亚(Giuseppe Battaglia)称这种新方法"非同寻常"。
他认为这种技术可能在"未来几年内"对人类产生效果。
"我们的研究表明,当我们修复并重新激活血脑屏障时,大脑清除有害蛋白质的能力会提高,其功能也会改善,"他告诉《每日邮报》。
当大脑的保护性血脑屏障受损时,这些纳米颗粒有助于其恢复正常功能。图中为纳米颗粒的透射电子显微镜图像。比例尺为200纳米(nm),即0.0002毫米。相比之下,人类头发的宽度约为80,000纳米。
巴塔利亚教授将这些纳米颗粒描述为"由生物相容性聚合物制成的微小空心球体",本质上是安全的医用级塑料。
这些纳米颗粒本身就具有生物活性,意味着它们在与蛋白质、细胞或组织相互作用时会引起生物反应。
注射后,这些微小的"微观修复剂"通过血液流动到达受损的血脑屏障。
这个屏障是一层紧密排列的细胞,将大脑与血液流动分隔开来,以保护大脑免受病原体或毒素等外部危险。
"在阿尔茨海默病中,这个屏障会受损,使大脑更难接收营养并清除废物,"巴塔利亚教授告诉《每日邮报》。
"纳米颗粒的工作是帮助大脑的保护性血脑屏障恢复其正常功能。"
这些纳米颗粒具有"精心调校的表面化学特性",使它们能够附着在屏障的细胞上并"提醒"它们如何恢复正常功能。
"这从而重启了营养物质的自然运输和废物清理过程,"巴塔利亚教授补充道。
在实验中,研究人员分析了小鼠大脑中β-淀粉样蛋白斑块的积累量,这些斑块被认为会导致阿尔茨海默病。红色:β-淀粉样蛋白斑块;绿色:来自血脑屏障的血管。
阿尔茨海默病与血脑屏障
血管对于向器官输送氧气和燃料以保持其正常功能至关重要。
在我们的大脑中,有一组特化的细胞在血管和神经细胞之间形成屏障。
这一层保护被称为"血脑屏障"。它将大脑与血液流动分隔开来,以保护大脑免受病原体或毒素等外部危险。
在许多导致痴呆的疾病中,包括阿尔茨海默病,血脑屏障都会恶化。
这种恶化包括无法清除废物,如淀粉样蛋白(在阿尔茨海默病患者大脑中积聚的一种有毒物质)。
特别是,这些纳米颗粒针对血脑屏障中发现的一种名为LRP1的关键蛋白。
LRP1充当"分子看门人",因为它能识别β-淀粉样蛋白,与之结合,并将其穿过血脑屏障运送到血液中,从而可以被清除。
然而,该系统可能会出现故障——要么与β-淀粉样蛋白结合过多,要么结合过少——这导致β-淀粉样蛋白在大脑内积聚。
在这项研究中,研究团队使用了经过基因编程的小鼠,这些小鼠会产生大量β-淀粉样蛋白并出现显著的认知能力下降,模拟阿尔茨海默病。
他们注射了三剂超分子药物,之后定期监测疾病的演变。
注射仅一小时后,研究团队就观察到大脑内β-淀粉样蛋白的含量减少了50%至60%。
在一个实验中,他们用纳米颗粒治疗了一只12个月大的小鼠(相当于60岁的人类),并在六个月后分析其行为。
令人印象深刻的是,当这只小鼠18个月大时(相当于90岁的人类),其行为已恢复到健康小鼠的状态——表明疾病得到了完全逆转。
LRP1充当"分子看门人",因为它能识别β-淀粉样蛋白,与之结合,并将其穿过血脑屏障运送到血液中,从而可以被清除。
这项研究开发的纳米颗粒就像一个开关,可以重置从大脑清除β-淀粉样蛋白的系统。
它们可以与β-淀粉样蛋白结合,穿过血脑屏障,并启动清除有毒蛋白的过程。
通过这样做,它们帮助恢复屏障作为废物清除通道的自然作用,并使其恢复正常功能。
尽管目前仅在小鼠身上得到验证,但巴塔利亚教授相信同样的技术很快可能对人类有效。
"血脑屏障在人类和动物体内的功能非常相似,因此恢复其功能可能会带来显著益处,"他告诉《每日邮报》。
"下一步是完成详细的安全性和毒理学研究,以确保该治疗可以用于临床。"
"如果这些研究如预期进行,早期人体试验可能在未来几年内开始,这将开启一种全新的阿尔茨海默病治疗方法——通过修复大脑自身的防御系统。"
这项研究还由中国和伦敦大学学院的专家共同撰写,已发表在《信号转导与靶向治疗》(Signal Transduction and Targeted Therapy)期刊上。
什么是痴呆症?
痴呆症是一个总称,用于描述一系列神经系统疾病
全球关注的问题
痴呆症是一个总称,用于描述一系列进行性神经系统疾病(影响大脑的疾病),这些疾病会影响记忆、思维和行为。
痴呆症有多种类型,其中阿尔茨海默病最为常见。
有些人可能同时患有不同类型的痴呆症。
无论诊断出哪种类型,每个人都会以自己独特的方式经历痴呆症。
痴呆症是一个全球性问题,但在较富裕国家最为常见,因为这些国家的人们往往能活到高龄。
有多少人受到影响?
阿尔茨海默病协会报告称,目前英国有超过90万人患有痴呆症。预计到2040年,这一数字将上升至160万。
阿尔茨海默病是最常见的痴呆症类型,影响50%至75%的确诊患者。
在美国,估计有550万阿尔茨海默病患者。预计未来几年这一比例将有类似的增长。
随着年龄的增长,患痴呆症的风险也会增加。
诊断率正在提高,但许多人认为仍有大量痴呆症患者未被诊断。
有治愈方法吗?
目前痴呆症尚无治愈方法。
但新药可以减缓其发展进程,且越早发现,治疗效果越好。
来源:阿尔茨海默病协会
【全文结束】


