前沿 | 蔡立慧团队找到治疗阿尔茨海默病新策略,可逆转神经退化症状
近期,麻省理工学院的科学家找到了一种全新的阿尔茨海默病治疗策略,他们确认针对一种患者大脑过度活跃的酶CDK5,可以逆转神经退化,减轻阿尔茨海默病症状。相关论文已发表于PNAS。
研究通讯作者蔡立慧(Li-Huei Tsai)博士长期致力于CDK5的研究,她曾鉴定CDK5基因会编码一种细胞周期蛋白依赖性激酶,但独特的是,CDK5并不参与相关的细胞分裂过程,反倒是与神经系统发育、突触功能调节有关。
CDK5平时需要一个搭档P35蛋白产生互作才能被激活,当P35蛋白结合时,CDK5结构发生变化并使其能够将特定靶标磷酸化。但在阿尔茨海默病患者大脑中,P35会被切割成异常的小蛋白P25,P25仍然可以与CDK5结合,但是作用时间要更长。
这就意味着,患者大脑中的CDK5会长期处于激活状态,不断参与磷酸化过程,甚至还能磷酸化非常规靶标的tau蛋白,这会导致神经原纤维缠结的形成,也是阿尔茨海默病的重要标志之一。
过去一些研究曾研发了针对P25的小分子药物,但测试时副作用较大,还会影响其他CDK蛋白。而在新研究中,研究决定进一步缩小药物的作用范围,作者设计了一种全新的多肽,整个多肽由12个氨基酸组成,这种多肽序列同CDK5与P25结合的关键区域相同。
在实验室测试中,研究者发现使用多肽可以降低培养皿中神经元的CDK5活性,但是它不会影响CDK5与P35的结合,也不会与其他CDK发生相互作用。这说明这种多肽可以特异性针对CDK5与P25的结合过程。
而在阿尔茨海默病模型小鼠测试中,如果使用多肽治疗处理,小鼠的DNA损伤、神经炎症和神经元减少等症状都会得到有效控制。与此同时,异常的tau蛋白数量也会显著下降。在空间记忆任务中,经过多肽治疗的小鼠也表现得更好。
研究者指出,这种多肽经过注射后可以穿过血脑屏障到达海马体和其他脑区,直接作用于神经元,他们下一步计划探索其是否会有可能的临床副作用,并进一步推动其临床应用。
参考资料:
[1] Ping-Chieh Pao et al, A Cdk5-derived peptide inhibits Cdk5/p25 activity and improves neurodegenerative phenotypes, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2217864120
[2] A new peptide may hold potential as an Alzheimers treatment. Retrieved April 17, 2023 from https://medicalxpress.com/news/2023-04-peptide-potential-alzheimer-treatment.html
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