阿尔茨海默病,这种进行性脑部疾病同时也是全球痴呆症的主要原因,长期以来一直是研究人员的挫折来源和数百万人的诅咒。尽管经过数十年的努力和数十亿的资金投入,治愈方法仍然难以捉摸。最近出现了针对β淀粉样蛋白(Aβ)的新型抗体疗法,但它们的益处最多也只是微乎其微。它们价格昂贵,还可能引发免疫相关副作用,这就像是一个灭火器却让房间充满烟雾一样有用。
现在,精氨酸登场了。这是一种天然存在的氨基酸,已经作为非处方补充剂出售,价格大约相当于一份平庸的三明治。近畿大学及其合作机构的研究人员在《神经化学国际》上发表的一项研究发现,精氨酸可以减少阿尔茨海默病动物模型中有害Aβ蛋白的积累。精氨酸还充当安全的化学伴侣,帮助蛋白质维持其正确结构——本质上就是分子的纪律委员。
研究团队包括近畿大学医学部神经病学系的研究生藤井佳奈子和永井义隆教授,以及副教授竹内俊英,他们强调,本研究中使用的剂量和方法是专门为研究设计的,与商业产品不同。所以,请不要立即开始从当地药店大量摄入精氨酸补充剂。
在实验室实验中,科学家们首先证明精氨酸可以阻止Aβ42聚集体的形成,这种聚集体被认为特别有毒。效果随着浓度增加而增强,因为有时候更多确实就是更多。然后,他们在两种公认的阿尔茨海默病模型中测试了口服精氨酸,在两种情况下,精氨酸治疗都减少了Aβ的积累并减轻了其有害影响。
“我们的研究表明,精氨酸可以在体外和体内抑制Aβ聚集,”永井教授解释道。“这一发现令人兴奋的是,精氨酸已知在临床上安全且便宜,使其成为重新定位为AD治疗选择的一个非常有希望的候选药物。”
在小鼠模型中,益处不仅限于减少蛋白质积累。精氨酸降低了淀粉样斑块水平,并减少了大脑中不溶性Aβ42的数量。接受治疗的小鼠在行为测试中也表现更好,这可能意味着它们在迷宫中走错了更少的路。研究人员发现,精氨酸降低了与促炎细胞因子相关的基因活性,这些细胞因子与神经炎症有关——这是阿尔茨海默病的一个主要特征。这表明精氨酸可能不仅防止有害蛋白质聚集,还能更广泛地保护脑细胞。
“我们的发现为开发基于精氨酸的策略来治疗由蛋白质错误折叠和聚集引起的神经退行性疾病开辟了新的可能性,”永井教授指出。“鉴于其出色的安全性和低成本,精氨酸可以迅速转化为阿尔茨海默病及其他相关疾病的临床试验。”
这项研究突显了人们对药物重新定位日益增长的兴趣,即寻找现有、成熟化合物的新用途。由于精氨酸已在日本临床使用,并已被证明能安全到达大脑,它可能绕过传统药物开发中一些早期障碍。尽管如此,研究人员警告说,还需要更多工作。需要额外的临床前和临床研究来确定这些结果能否在人类身上重现,并确定最有效的给药策略。
即便如此,这些发现提供了强有力的早期证据,表明简单的营养或药理学方法可能有助于减少淀粉样蛋白积累并改善大脑功能。除了作为治疗方法的潜力外,这项工作还揭示了Aβ蛋白如何形成和积累的新见解。