神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿舞蹈症以神经元进行性丧失为特征。现有药物仅能缓解症状而无法治愈,亟需创新疗法。维生素K作为脂溶性维生素,除凝血和骨骼代谢功能外,近年研究发现其具有神经保护潜力,但天然维生素K化合物如甲基萘醌-4(MK-4)的疗效强度不足。
2025年7月3日发表于《ACS化学神经科学》的研究中,日本芝浦工业大学广田义久副教授团队合成12种新型维生素K类似物。通过将维甲酸(维生素A活性代谢物)与甲基酯侧链结合,这些结构修饰化合物在诱导小鼠神经前体细胞分化时表现出天然维生素K三倍的活性。研究显示,该化合物通过代谢型谷氨酸受体1(mGluR1)通路发挥神经保护作用,其药代动力学特征优于天然形式,能更有效转化为活性代谢物MK-4,并实现血脑屏障穿透。
作用机制解析:
- 受体结合特性:结构模拟证实新型维生素K类似物与mGluR1受体的结合亲和力显著增强
- 跨物种验证:在细胞实验和小鼠模型中均观察到剂量依赖的MK-4浓度提升(最高达对照组3倍)
- 表观遗传调控:转录组分析揭示其通过mGluR1介导的表观遗传和转录调控促进神经生长标记物Map2表达
- 代谢优势:新型化合物在体内更易转化为活性形式,脑组织中MK-4浓度显著高于对照组
研究团队指出,该发现不仅揭示了维生素K家族化合物的神经保护新机制,更提供了可临床转化的治疗策略。通过补充神经元储备和恢复脑功能,这类化合物有望延缓或逆转阿尔茨海默病等神经退行性疾病的进程。据估算,若该疗法成功应用,可降低日本社会因痴呆症导致的长期护理支出压力,改善患者家庭生活质量。
研究团队展望:
"基于维生素K的新型药物可能通过双重作用——既抑制神经退行性病变,又促进神经再生——从根本上改变阿尔茨海默病的治疗模式。下一步我们将开展临床前安全性评估,目标在2027年前进入Ⅰ期临床试验。"
研究局限性:
目前成果主要基于动物模型,人体有效性需进一步验证。维生素K类似物的长期使用安全性及其与其他神经保护药物的协同效应仍需深入研究。
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