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题图 | Pixabay
撰文 | 宋文法
痴呆症,是一种进行性中枢神经系统疾病,是导致全球死亡的第七大原因。阿尔茨海默病(AD)占所有痴呆病例的近70%,其核心病理特征是β-淀粉样蛋白(Aβ)在大脑中异常积聚,以及tau蛋白过度磷酸化形成神经纤维缠结,目前尚无治愈方法。
传统的研究往往聚焦于神经元本身,实际上,血脑屏障(BBB)功能障碍不仅是AD的后果,也是AD的的驱动因素。一直以来,传统疗法将BBB视为药物递送的障碍,而忽视了修复BBB的本质。
LRP1(低密度脂蛋白受体相关蛋白1),是BBB清除Aβ的关键受体,被称为将Aβ从大脑搬运至血液的"搬运工。然而,其表达水平随年龄增长而下降,在AD患者和动物模型中,其水平几近消失。此外,LRP1与亲和力不同的Aβ结合时,其命运也截然不同。
近日,四川大学华西医院研究团队在"Signal Transduction and Targeted Therapy"(STTT)期刊上发表了一篇题为" Rapid amyloid-β clearance and cognitive recovery through multivalent modulation of blood-brain barrier transport "的研究论文。
研究团队成功发出一种新型纳米药物:A40-POs,其能够精准调控LRP1的分子运输能力,高效清除大脑中Aβ。
在动物模型中,单次注射2小时后,清除了大脑中近45%的Aβ,并持续恢复认知功能长达6个月。
这项研究首次将BBB作为治疗靶点,主动修复其已失调的运输系统,为AD治疗提供了新的药物设计范式。
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图:论文截图
LRP1是清除大脑中Aβ的关键受体。既往的研究显示,LRP1介导的运输路径受其与Aβ的亲和力影响。当其遇到高亲和力的Aβ时,会通过一系列途径导向溶酶体降解,导致LRP1受体耗竭,清除Aβ能力大幅下降;当遇到中等亲和力的Aβ时,会通过PACSIN2蛋白形成管状载体,绕过降解途径,实现快速、无损的跨BBB运输,从而高效清除Aβ,并维持LRP1水平。
基于以上发现,在这项研究中,研究团队设计了一种名为A40-POs的新型纳米药物,调控LRP1受体进入PACSIN2介导的跨细胞运输途径,模拟与中等亲和Aβ作用时的运输特性,将LRP1-Aβ结合物直接运出大脑,避免进入降解途径,实现高效、快速的Aβ从脑到血液的清除。
在AD小鼠模型中,单次注射A40-POs两小时后发现,小鼠大脑中Aβ水平下降了45%,血浆Aβ水平上升了8倍,这表明大脑中Aβ被有效运出。
通过PET-CT影像证实,大脑中Aβ斑块显著减少。3D成像进一步显示,A40-POs注射后,大脑中Aβ减少了41%。
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A40-POs治疗可降低小鼠大脑中Aβ(图:论文截图)
此外,A40-POs治疗还恢复了血脑屏障功能,治疗后LRP1与内皮细胞标志物CD31的共定位恢复至正常水平,同时PACSIN2表达上升,而促进降解的途径表达下降,恢复血管内皮细胞功能,从源头上逆转AD相关的血管功能障碍。
值得注意的是,A40-POs治疗带来了持久认知改善,治疗后小鼠的空间学习和记忆能力显著提升,恢复至健康小鼠水平,且在治疗后6个月时仍保持优异的认知表现,表明治疗效果能持续至少6个月。
研究指出,这项研究首次提出“修复BBB运输功能”而非“仅穿透屏障”的治疗理念,不仅为AD治疗提供了新的药物设计范式,也证实了血脑屏障是一个可修复的治疗靶点。
从临床意义上讲,与抗Aβ抗体治疗相比,A40-POs具有三大优势:起效极快、疗效持久、不消耗受体。
总之,结果表明,A40-POs能在极短的时间内大幅清除AD动物模型大脑中Aβ,并带来了持久认知改善,以及恢复血脑屏障功能,结果为AD的治疗提供了「标本兼治」的全新解决方案,也提供了新的药物设计范式。
参考文献:
https://doi.org/10.1038/s41392-025-02426-1
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