Nature子刊:老年癡呆最新治療進(jìn)展,“抗衰藥”有效減輕神經(jīng)損傷
阿爾茨海默?。ˋD),也就是人們常說的老年癡呆,是一種損害認(rèn)知功能的衰老相關(guān)神經(jīng)退行性疾病。在目前的主流腦科學(xué)研究中,大腦內(nèi)淀粉樣蛋白沉積、形成斑塊被認(rèn)為是導(dǎo)致阿爾茨海默病的根本原因[1]。
近日,美國西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院發(fā)表于權(quán)威期刊Nature子刊的論文發(fā)現(xiàn),抗衰老藥物(Senolytic)達(dá)沙替尼+槲皮素能有效清除淀粉樣斑塊周圍的衰老小膠質(zhì)細(xì)胞,促進(jìn)斑塊降解,減輕阿爾茨海默病相關(guān)病理表現(xiàn)[2]。
小膠質(zhì)細(xì)胞是一種存在于大腦內(nèi)的巨噬細(xì)胞,它的主要職責(zé)是——“吃垃圾”。當(dāng)大腦產(chǎn)生神經(jīng)炎性斑塊、病原體、損傷的神經(jīng)元軸突等潛在微小病變時(shí),小膠質(zhì)細(xì)胞通過自噬-溶酶體途徑及時(shí)識(shí)別并清除它們,防止這些“小垃圾”擴(kuò)大為危害身體健康的疾病[3]。
當(dāng)阿爾茨海默典型病理改變——淀粉樣蛋白斑塊產(chǎn)生時(shí),小膠質(zhì)細(xì)胞緊緊圍繞在斑塊周圍,啟動(dòng)自噬,準(zhǔn)備“大吃一斤”。這種處于“備戰(zhàn)狀態(tài)”的小膠質(zhì)細(xì)胞,我們稱為“疾病相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞”(disease-associated microglia,DAM)[2]。
為研究阿爾茨海默病理過程中疾病相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞自噬狀態(tài)的改變,研究者建立了一種5xFAD小鼠模型,模擬人類的阿爾茨海默病理表現(xiàn),發(fā)現(xiàn)該小鼠模型大腦中的DAM自噬活性增加。
這是一種理想的情況——DAM盡職盡責(zé),將淀粉樣斑塊有效清除,讓我們的大腦一片清明。
但是,隨著時(shí)間的流逝,小膠質(zhì)細(xì)胞自噬功能下降,轉(zhuǎn)變?yōu)?strong>衰老相關(guān)小膠質(zhì)細(xì)胞(senescence-associated microglia, SAM),逐漸“吃不動(dòng)了”。
研究者將在自噬-泛素樣共軛系統(tǒng)(autophagy-ubiquitin-like conjugation system)中編碼E1樣酶的Atg7基因敲除,觀察到:淀粉樣斑塊周圍小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少、增殖下降、形態(tài)發(fā)生多種病理改變、衰老相關(guān)分泌表型(SASP)分泌增多。
圖注:圖e、圖f:Atg7基因敲除(Atg7cKO)后,小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量、增殖水平下降;圖d:小膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)異常:Spheroid swelling:球狀水腫,Beaded:串珠樣改變,Process fragmented:節(jié)段性碎裂,Atrophied:萎縮;圖i、圖j:部分衰老相關(guān)分泌表型(SASP):Cat、Csf1、Hsd17b4、補(bǔ)體C3、Esyt1和Csf2,在Atg7cKO小膠質(zhì)細(xì)胞的培養(yǎng)基中增加。
并且,自噬缺陷的衰老小膠質(zhì)細(xì)胞不再緊密聚集于淀粉樣斑塊周圍。嗯,它變了,它不是那個(gè)忠心耿耿地守在垃圾旁邊,等著吃垃圾的小膠質(zhì)細(xì)胞了。
圖注:與對(duì)照組相比,Atg7cKO小膠質(zhì)細(xì)胞與淀粉樣斑塊之間的距離增加。
這一系列的變化,導(dǎo)致大腦神經(jīng)元的突觸病變惡化。
小膠質(zhì)細(xì)胞自噬功能破壞后,肆無忌憚的淀粉樣斑塊更深程度地侵蝕著神經(jīng)元,使神經(jīng)元突觸中的蛋白漏出,影響神經(jīng)元突觸的信號(hào)傳遞功能。
圖注:Atg7cKO細(xì)胞突觸蛋白VGLUT2(檢測(cè)突觸病變的標(biāo)志物)水平升高。
既然小膠質(zhì)細(xì)胞的衰老及自噬缺陷對(duì)于阿爾茨海默病理改變起著如此關(guān)鍵的作用,那么,使用具有特異性清除衰老細(xì)胞功能的藥物(Senolytic),清除掉這些衰老小膠質(zhì)細(xì)胞,就可以有效延緩這一病理進(jìn)程了。
研究者使用經(jīng)典Senolytic方案——達(dá)沙替尼+槲皮素(D+Q),每周一次、持續(xù)11周[2]作用于敲除Atg7基因的阿爾茨海默病小鼠,發(fā)現(xiàn)此方案有效改善阿爾茨海默病理表現(xiàn),其作用效果包括但不限于小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加、淀粉樣斑塊數(shù)量減少、營養(yǎng)不良性神經(jīng)病變減少。
圖注:圖b:淀粉樣斑塊周圍小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加;圖d:X-34+淀粉樣斑塊數(shù)量減少
圖注:Lamp1+標(biāo)記的營養(yǎng)不良性神經(jīng)病變減少
以上結(jié)果表明,使用抗衰老藥物清除自噬缺陷的衰老小膠質(zhì)細(xì)胞,可改善阿爾茨海默病理表現(xiàn)[2]。
其實(shí),清除衰老神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞這一癡呆治療思路早已在歷史研究中出現(xiàn)。比如,2018年發(fā)表于頂級(jí)期刊Nature的論文表明,使用第一代衰老細(xì)胞清除藥物AP20187清除衰老膠質(zhì)細(xì)胞可以防止致病tau蛋白的異常積累,干預(yù)認(rèn)知缺陷[4];
在2019年發(fā)表于Nature子刊的論文中,使用D+Q方案去除阿爾茨海默小鼠的衰老少突膠質(zhì)細(xì)胞祖細(xì)胞,可降低β-淀粉樣蛋白水平并預(yù)防認(rèn)知障礙[5]。
另外,達(dá)沙替尼+槲皮素目前已經(jīng)進(jìn)入治療阿爾茨海默病的臨床試驗(yàn)[6]。除了清除衰老細(xì)胞的作用之外,達(dá)沙替尼、槲皮素還具有抗炎功效[7-9]。更多的抗衰功效有待進(jìn)一步闡明,期待相關(guān)研究進(jìn)展。
時(shí)光派點(diǎn)評(píng)
讀完這篇文章,不知屏幕前的您,對(duì)老年癡呆的恐懼是否減輕了一些呢?
被摯愛的親人所遺忘是世間最心痛之事。在《困在時(shí)間里的父親》、《戀戀筆記本》等電影作品中,隨阿爾茨海默病而來的那些個(gè)人與家庭的痛苦被悉數(shù)描繪。
“一千個(gè)人的眼中有一千個(gè)哈姆雷特”,有人看完電影體會(huì)到的是命運(yùn)無常、綿延痛苦,有的人卻從中生發(fā)出向命運(yùn)抗?fàn)幍挠職?。小編認(rèn)為,影視作品帶來的情緒觸動(dòng)應(yīng)化作珍惜當(dāng)下、奮力自強(qiáng)的動(dòng)力,而不是向所謂的命運(yùn)屈服、無能為力的自甘墮落。
歡迎關(guān)注時(shí)光派最新升級(jí)的衰老檢測(cè)項(xiàng)目,內(nèi)含提前16.2年預(yù)測(cè)阿爾茨海默病的神經(jīng)絲輕鏈檢測(cè)指標(biāo),助您預(yù)知老年癡呆風(fēng)險(xiǎn)。時(shí)光派另推出不同級(jí)別的TimeCure衰老管理服務(wù),針對(duì)檢測(cè)指標(biāo),私人訂制科學(xué)抗衰方案~祝一生健康、年輕自在!
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參考文獻(xiàn)
[1] Hardy, J., & Allsop, D. (1991). Amyloid deposition as the central event in the aetiology of Alzheimer's disease. Trends In Pharmacological Sciences, 12, 383-388. doi: 10.1016/0165-6147(91)90609-v
[2] Choi, I., Wang, M., Yoo, S., Xu, P., Seegobin, S., & Li, X. et al. (2023). Autophagy enables microglia to engage amyloid plaques and prevents microglial senescence. Nature Cell Biology. doi: 10.1038/s41556-023-01158-0
[3] Gehrmann, J., Matsumoto, Y., & Kreutzberg, G. (1995). Microglia: Intrinsic immuneffector cell of the brain. Brain Research Reviews, 20(3), 269-287. doi: 10.1016/0165-0173(94)00015-h
[4] Bussian, T., Aziz, A., Meyer, C., Swenson, B., van Deursen, J., & Baker, D. (2018). Clearance of senescent glial cells prevents tau-dependent pathology and cognitive decline. Nature, 562(7728), 578-582. doi: 10.1038/s41586-018-0543-y
[5] Zhang, P., Kishimoto, Y., Grammatikakis, I., Gottimukkala, K., Cutler, R., & Zhang, S. et al. (2019). Senolytic therapy alleviates Aβ-associated oligodendrocyte progenitor cell senescence and cognitive deficits in an Alzheimer’s disease model. Nature Neuroscience, 22(5), 719-728. doi: 10.1038/s41593-019-0372-9
[6] Gonzales, M., Garbarino, V., Marques Zilli, E., Petersen, R., Kirkland, J., & Tchkonia, T. et al. (2021). Senolytic Therapy to Modulate the Progression of Alzheimer’s Disease (SToMP-AD): A Pilot Clinical Trial. The Journal Of Prevention Of Alzheimer's Disease, 1-8. doi: 10.14283/jpad.2021.62
[7] Hernández-Silva, D., Cantón-Sandoval, J., Martínez-Navarro, F., Pérez-Sánchez, H., de Oliveira, S., & Mulero, V. et al. (2022). Senescence-Independent Anti-Inflammatory Activity of the Senolytic Drugs Dasatinib, Navitoclax, and Venetoclax in Zebrafish Models of Chronic Inflammation. International Journal Of Molecular Sciences, 23(18), 10468. doi: 10.3390/ijms231810468
[8] Khan, A., Ali, T., Rehman, S. U., Khan, M. S., Alam, S. I., Ikram, M., Muhammad, T., Saeed, K., Badshah, H., & Kim, M. O. (2018). Neuroprotective Effect of Quercetin Against the Detrimental Effects of LPS in the Adult Mouse Brain. Frontiers in pharmacology, 9, 1383. doi: 10.3389/fphar.2018.01383
[9] Ryu, K., Lee, H., Woo, H., Kang, R., Han, K., & Park, H. et al. (2019). Dasatinib regulates LPS-induced microglial and astrocytic neuroinflammatory responses by inhibiting AKT/STAT3 signaling. Journal Of Neuroinflammation, 16(1). doi: 10.1186/s12974-019-1561-x