一种原本会加剧痴呆的物质现在成为了启动治疗的"开关"。韩国科学技术院(KAIST)的研究人员开发了一种新的治疗方法,利用阿尔茨海默病患者脑中增加的活性氧——过氧化氢(H₂O₂),它会损害细胞,来选择性地在病变脑组织中激活药物。研究团队还通过动物实验证实了认知功能的改善,为下一代痴呆症治疗提供了新的可能性。
韩国科学技术院(KAIST,院长李光亨)于2日宣布,由化学系林美熙(Mi Hee Lim)教授领导的研究团队,与全南国立大学Mingeun Kim教授、韩国生物科学与生物技术研究所Chul-Ho Lee博士和Kyoung-Shim Kim博士以及韩国基础科学研究所Young-Ho Lee博士合作,开发了一种能在阿尔茨海默病的病变大脑中选择性激活的前药,并通过动物实验证实了其治疗效果。
前药是一种最初几乎没有治疗效果,仅在体内特定条件下转化为活性治疗剂的药物。在这项研究中,前药被设计为仅当遇到阿尔茨海默病患者大脑中增加的过氧化氢时才会被激活,使其能够作为"智能治疗剂"选择性地在病变脑组织中发挥作用。
在阿尔茨海默病患者的脑中,会损害细胞的过氧化氢水平高于正常水平。到目前为止,它通常仅被视为应被清除的有害物质。然而,研究团队设计了一种方法,将其用作激活药物的信号。
研究团队开发的前药BE-1和BE-2被设计为在健康大脑中保持最低反应性。然而,当它们在痴呆症患者的大脑中遇到过氧化氢时,会转化为活性治疗化合物AP-1和AP-2。通过这一过程,它们减少了包括过氧化氢在内的活性氧,同时也阻止了被称为痴呆症主要原因的β-淀粉样蛋白肽(Aβ)——在大脑中积累并损害神经细胞的肽——聚集形成高毒性团块。
利用先进的分析技术,研究团队证实激活的药物改变了β-淀粉样蛋白聚集体的形态,并抑制了它们向大型聚集体的生长。
这些效果也在阿尔茨海默病小鼠模型中得到了证实。该药物穿过控制血液中物质能否进入大脑的保护屏障——血脑屏障(BBB),并在病变大脑内部转化为治疗化合物。在接受长期药物治疗的小鼠中,负责记忆的海马体中的氧化应激降低,大脑中的β-淀粉样蛋白积累也减少。在评估识别新物体和导航迷宫能力的行为实验中,认知功能也得到改善。
这项研究的意义在于,药物被设计为仅利用病变大脑本身的环境在需要的地方发挥作用。这种方法为痴呆症治疗提供了一种新策略,可以在减少副作用的同时提高治疗效果,并有望适用于其他神经退行性疾病的治疗,如帕金森病。
"这项研究的意义在于,过氧化氢此前仅被视为需要消除的物质,现在却被用作激活药物的信号。我们期望这种在病变组织中激活药物的策略,能成为更安全、更有效地治疗阿尔茨海默病等复杂疾病的新平台。"
韩国科学技术院化学系林美熙(Mi Hee Lim)教授
该研究由韩国科学技术院化学系博士候选人李智敏(Jimin Lee)和洪恩瑞(Eunseo Hong)共同第一作者,于2026年5月31日在国际期刊《Small》(影响因子:12.1,化学领域前10%)上在线发表。
来源:
韩国科学技术院(KAIST)
期刊参考文献:
Lee, J., et al. (2026). A Prodrug Approach for Activity‐Based Chemical Modulation toward Multiple Pathological Targets in Alzheimer's Disease. Small. DOI: 10.1002/smll.74013.
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