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最近在小鼠身上測試的一種小的光激活分子，代表了一種清除阿爾茨海默病患者腦中發(fā)現(xiàn)的淀粉樣蛋白斑塊的新方法。如果在人類身上得到完善，這項(xiàng)技術(shù)可以作為免疫療法的替代方法，并用于治療由類似淀粉樣蛋白引起的其他疾病。

東京大學(xué)官網(wǎng)4月14日消息

研究人員將這種分子直接注射到患有阿爾茨海默病的活小鼠的腦中，然后用一種專門的探針將光線照射到小鼠的腦中，每天30分鐘，持續(xù)一周。對小鼠腦組織的化學(xué)分析顯示，治療顯著降低了淀粉樣蛋白。使用阿爾茨海默病患者捐贈的人類腦樣本進(jìn)行的其他實(shí)驗(yàn)的結(jié)果支持了未來在人類中使用的可能性。

“我們研究的重要性在于開發(fā)這種技術(shù)，以靶向淀粉樣蛋白，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)清除它，”東京大學(xué)（University of Tokyo）講師、最近發(fā)表在《大腦》（Brain）上的這項(xiàng)研究的聯(lián)合第一作者Yukiko Hori說。

研究于2021年4月14日發(fā)表在《Brain》（最新影響因子：11．337）雜志上

該研究小組開發(fā)的小分子被稱為光氧化催化劑（photo－oxygenation catalyst）。它似乎通過兩個步驟治療阿爾茨海默病。

首先，催化劑使淀粉樣斑塊不穩(wěn)定。氧合作用，即添加氧原子，可以通過改變分子之間的化學(xué)鍵使其不穩(wěn)定。洗衣粉或其他被稱為“氧氣漂白劑”的清潔劑使用類似的化學(xué)原理。

這種催化劑的設(shè)計目標(biāo)是淀粉樣蛋白的折疊結(jié)構(gòu)，并可能通過交聯(lián)特定的部分稱為組氨酸殘基起作用。在近紅外光激活之前，這種催化劑是惰性的。因此，研究人員設(shè)想，在未來，這種催化劑可以通過注射到血液中，并通過光照射到特定的區(qū)域，從而被輸送到全身各處。

其次，不穩(wěn)定的淀粉樣蛋白會被小膠質(zhì)細(xì)胞清除，小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦的免疫細(xì)胞，它會清除健康細(xì)胞外的受損細(xì)胞和碎片。研究人員利用培養(yǎng)皿中生長的小鼠細(xì)胞，觀察到小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬含氧淀粉樣蛋白，然后在細(xì)胞內(nèi)的酸性隔間中將其分解。

“我們的催化劑結(jié)合的是淀粉樣蛋白的特定結(jié)構(gòu)，而不是獨(dú)特的基因或氨基酸序列，所以同樣的催化劑可以應(yīng)用于其他淀粉樣蛋白沉積，”東京大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目的教授Taisuke Tomita說。

美國臨床腫瘤學(xué)會（American Society of Clinical Oncology，ASCO）估計，在美國，每年有4，000人被診斷出患有由腦外淀粉樣蛋白引起的疾病，統(tǒng)稱為淀粉樣變性（amyloidosis）。

光氧化催化劑應(yīng)該能夠清除淀粉樣蛋白，無論它在何時何地在體內(nèi)形成。雖然一些現(xiàn)有的阿爾茨海默病治療可以減緩新的淀粉樣斑塊的形成，但清除現(xiàn)有的斑塊對阿爾茨海默病特別重要，因?yàn)榈矸蹣拥鞍自诎Y狀出現(xiàn)前數(shù)年就開始聚集。

該研究小組目前正在改進(jìn)催化劑的設(shè)計，這樣它就可以被穿透顱骨的光線激活。

參考文獻(xiàn)

Source：University of Tokyo

Power of light and oxygen clears Alzheimer’s disease protein in live mice

Reference：

Shuta Ozawa， Yukiko Hori， Yusuke Shimizu， Atsuhiko Taniguchi， Takanobu Suzuki， Wenbo Wang， Yung Wen Chiu， Reiko Koike， Satoshi Yokoshima， Tohru Fukuyama， Sho Takatori， Youhei Sohma， Motomu Kanai， and Taisuke Tomita， ＂Photo－oxygenation by a biocompatible catalyst reduces amyloid－β levels in Alzheimer’s disease model，＂ Brain： April 14， 2021， doi：10．1093／brain／awab058．

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