跳动城乡网阿尔茨海默病是一种渐进性神经退行性疾病，是导致痴呆症的主要原因，痴呆症会导致认知能力下降、记忆力丧失，最终导致无法完成日常任务。据估计，全球有 5500 万人患有痴呆症，仅在日本，就有 440 万人患有痴呆症， 根据数据，到 2060 年，这一数字预计将攀升至 650 万。
由于阿尔茨海默病的神秘性，治愈或延缓其衰弱症状极其困难。确切病因尚不清楚，可能涉及从遗传到生活方式等多种因素，而且由于该病的渐进性，一旦症状开始影响日常生活，通常已经太迟而无法有效治疗。
然而，冲绳科学技术大学 (OIST) 前细胞和分子突触功能部门的一支研究小组 在名誉教授 Tomoyuki Takahashi 的带领下，现已取得进展，找到治疗这些症状的可行方法，使我们有望在阿尔茨海默病对大脑功能造成不可逆转的损害之前挽救它们。他们的研究结果最近发表 在《脑研究》上。“我们成功地逆转了小鼠的阿尔茨海默病症状，”该研究的第一作者、现任 OIST神经计算部门成员的 Chia-Jung Chang 博士解释说 。“我们利用一种小的合成肽 PHDP5 实现了这一目标，它可以轻松穿过血脑屏障，直接作用于大脑的记忆中心。”
节省动力
阿尔茨海默病的一个核心因素是大脑突触的健康。突触是大脑神经元之间的连接点，信息通过突触囊泡中的化学神经递质从一个神经元传递到另一个神经元。这些囊泡必须不断循环以确保稳定供应，而囊泡循环过程中的一个重要步骤是蛋白质动力蛋白的膜回收(内吞作用)，它将囊泡从细胞膜上“切断”。动力蛋白在整个神经元中都存在，要么自由存在，要么与构成细胞骨架的微管结合。
这里的关键拮抗剂是蛋白质 tau，它在正常情况下参与稳定微管。然而，在阿尔茨海默病的早期阶段，tau 开始与微管分离。由于 tau 是自由存在的，因此它会过度组装新的微管，有效地从细胞中吸走动力蛋白，使其无法进行内吞作用的最后一步。随着阿尔茨海默病的进展，积累的 tau 会聚集成神经原纤维缠结，这是该病的标志——等到这些缠结出现在脑部扫描中时，治疗该病通常为时已晚。
OIST 的研究人员特别关注动力蛋白-微管相互作用， 他们之前已经证明了 使用合成肽 PHDP5 在体外抑制这种相互作用的积极作用。目前在 OIST突触生物学部门工作的 Zacharie Taoufiq 博士 是该论文的第二作者，他解释说：“通过阻止动力蛋白和微管之间的相互作用，PHDP5 确保动力蛋白在循环过程中可用于囊泡内吞作用，这可以在早期恢复突触内神经元之间丢失的通信。”
研究人员现在利用转基因小鼠在体内展示了同样的恢复效果。“我们很高兴看到 PHDP5 显著挽救了小鼠的学习和记忆缺陷，”Chang 博士说。“这一成功凸显了对动力蛋白-微管相互作用作为阿尔茨海默病治疗策略的潜力。”
由于 PHDP5 通常会抑制动力蛋白-微管相互作用，研究人员对这种肽进行了修改，使其包含一种细胞穿透肽，这样就可以通过鼻腔进行治疗，鼻腔的血脑屏障尚未完全发育，并且靠近大脑的记忆中心——海马体。通过这种方式，与其他给药方法相比，这种肽将以更高的浓度输送到海马体，同时还将对身体其他部位的潜在副作用降至最低。
从分子和迷宫到可行的治疗方法
只要在相对较早的阶段用 PHDP5 治疗突触，由剧烈的动力蛋白-微管相互作用造成的损害就可以逆转，使接受治疗的转基因小鼠的学习和记忆能力与健康小鼠相当。虽然这种肽不能治愈阿尔茨海默病，但抑制动力蛋白-微管相互作用可以显著延缓认知能力下降，以至于在正常寿命内可能不会影响健康人。
在这些成果的鼓舞下，研究团队继续进行治疗研究。该团队目前由 Taoufiq 博士领导，由来自 OIST 不同部门的专家组成。Taoufiq 博士在突触生物学部门工作，致力于改进肽本身及其在体内发挥作用的方式。“我们希望增加大脑中 PHDP5 的数量，以获得更好的效果，同时最大限度地减少副作用，”他说道。与此同时，神经计算部门的 Chang 博士正在努力引入人工智能，以寻求更多、更可靠的数据：“我们正在利用 OIST 内不同领域的专业知识来改进我们的研究。”
与此同时，该团队正在与 OIST 创新 部门合作，推动肽进入生产流程。“我们希望让制药公司参与进来，”Taoufiq 博士解释说。“他们拥有必要的药理学专业知识和人体试验能力，可以将我们的肽转化为可行的治疗方法。”
虽然从研究到药物的研发过程非常漫长，从论文到处方平均需要 20 年，但研究人员仍然充满热情。正如 Chang 博士所说，“冠状病疫苗向我们表明，治疗方法可以快速开发，而无需牺牲科学严谨性或安全性。我们并不指望这个过程会进展得这么快，但我们知道各国政府(尤其是日本政府)希望解决影响如此多患者的阿尔茨海默病。现在，我们了解到，如果在早期阶段进行治疗，可以有效逆转认知能力下降。”
