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论文作者:Mark H Tuszynski 期刊:《自然―医学》 发布时间:2009-3-24 15:10:18
基因疗法有望治疗阿尔茨海默症

脑源性神经营养因子治疗阿尔茨海默氏症动物模型具有显著疗效。左为健康大脑,右为患病大脑。

当前,治疗阿尔茨海默氏症的药物研发方向主要是以淀粉样-β (Aβ)脑斑——神经退行性疾病的典型特征——为靶点。然而,以Aβ为目标受体的临床试验近来却遭受了一连串打击。如今,美国科学家一项新的研究结果强调了脑源性神经营养因子(BDNF)在不同阿尔茨海默氏症模型中对神经的保护效应,这看起来是受到一种独立于淀粉样蛋白的机制的控制。这项研究表明,BDNF能对参与阿尔茨海默氏症的关键神经元起到保护作用,因此可以成为阿尔茨海默氏症治疗研究的新方向。
 
在阿尔茨海默氏症中,大脑内嗅皮质的深度神经细胞功能紊乱能够造成短期记忆的过早丧失。而在大脑内嗅皮质中表达并被输送到海马状突起的BDNF却与记忆背后的机制有关,此外,在阿尔茨海默氏症患者的大脑中,BDNF的含量在内嗅皮质和海马状突起中都显著减少。这些观察结果导致了这样一种假设,即在大脑内嗅区域施加的与BDNF有关的基因疗法能够通过减少上述两个区域的神经退化从而有效治疗阿尔茨海默氏症。
 
为了验证这一假设,美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校的Alan Nagahara与同事首先在转基因阿尔茨海默氏症小鼠模型和年老的大鼠中评估了向内嗅皮质施加BDNF的治疗效果。结果显示,在这两种模型中,尽管使用BDNF不会对神经细胞数量或Aβ脑斑密度构成影响,但注射BDNF能够恢复啮齿动物的空间记忆缺陷。除此之外,BDNF的治疗还能够使与阿尔茨海默氏症有关的基因表达(在小鼠模型中)和与老化有关的基因表达(在大鼠模型中)部分正常化。BDNF同时在生物体外防止了由Aβ引发的内嗅皮质神经细胞死亡,以及由穿缘通路——将内嗅皮质与海马状突起连接在一起——损伤而在大鼠体内导致的内嗅皮质神经细胞死亡。
 
研究人员随后研究了这些效果是否能够被灵长类动物所复制。他们通过在猴子的穿缘通路实施双侧射频损伤,从而建立了一个内嗅皮质神经细胞死亡的非人类灵长类模型。而之后的BDNF注射则在这一模型中防止了神经细胞的死亡。在一些认知能力已然退化的年老猴子中,BDNF的治疗能够显著改善它们的视觉空间识别能力。研究人员在最近出版的英国《自然—医学》杂志上报告了这一研究成果。
 
总体而言,尽管所使用的模型和物种并没有完全重复导致阿尔茨海默氏症神经退化的确切原因,但这些研究无疑为使BDNF成为一种阿尔茨海默氏症潜在疗法的临床转化提供了依据。研究人员指出,重要的是,之前使用神经营养因子治疗神经退行性疾病的尝试严重受制于安全性以及药物的有效传递,而科学家在这项研究中取得的成果表明,他们的传递方法能够成功地推广到人类的治疗当中去。(来源:科学时报 群芳)
 
(《自然—医学》(Nature Medicine),doi:10.1038/nm.1912,Alan H Nagahara,Mark H Tuszynski) 
 
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