摘要:在巴西,里约热内卢联邦大学 (UFRJ) 的研究人员与圣保罗大学 (USP) 的合作者发现了一种名为 Hevin 的分子,可以逆转认知障碍。这项在小鼠身上进行的研究表明,这种由星形胶质细胞产生的糖蛋白可以增强老年小鼠和阿尔茨海默病动物模型中神经元(突触)之间的
巴西研究人员发现,大脑蛋白质 hevin 可以逆转小鼠的认知能力下降,为阿尔茨海默氏症研究提供了一种绕过长期关注的 β-淀粉样斑块的新途径。
巴西研究人员发现,促进星形胶质细胞自然分泌的糖蛋白 hevin 的合成,可以增强啮齿动物的神经元连接。
在巴西,里约热内卢联邦大学 (UFRJ) 的研究人员与圣保罗大学 (USP) 的合作者发现了一种名为 Hevin 的分子,可以逆转认知障碍。这项在小鼠身上进行的研究表明,这种由星形胶质细胞产生的糖蛋白可以增强老年小鼠和阿尔茨海默病动物模型中神经元(突触)之间的连接。
“Hevin 是一种众所周知的参与神经可塑性的分子。它由中枢神经系统中支持神经元功能的细胞(称为星形胶质细胞)自然分泌。我们发现,Hevin 的过量产生能够通过改善这些啮齿动物的突触质量来逆转老年动物的认知缺陷,”UFRJ 生物医学科学研究所细胞神经生物学实验室主任弗拉维亚·阿尔坎塔拉·戈麦斯(Flávia Alcantara Gomes)说道。
该研究发表在《衰老细胞》杂志上,得到了卫生部、里约热内卢州卡洛斯查加斯小基金会(FAPERJ)和圣保罗研究基金会(FAPESP)的支持。
值得注意的是,一种能够逆转认知障碍的分子距离成为药物还有很长的路要走。这是一项针对小鼠的基础科学研究。另一个关键考虑因素是该化合物是否能够穿过血脑屏障,这需要努力设计出具有这种特性并具有相同治疗潜力的分子。
啮齿动物海马星形胶质细胞(红色)过度表达 hevin(绿色)。图片来源:Felipe Cabral-Miranda 和 Ana Paula Bergamo Araujo
“当然,未来有可能开发出与 hevin 具有相同效果的药物。然而,就目前而言,这项工作的根本意义在于加深了对阿尔茨海默病和衰老过程的细胞和分子机制的理解。其独创性在于理解星形胶质细胞在此过程中的作用。我们将焦点从神经元转移开来,阐明星形胶质细胞的作用,我们已经证明它们也可能成为阿尔茨海默病和认知障碍新治疗策略的靶点,”戈麦斯说道。
通过观察公开数据,研究人员发现阿尔茨海默病患者大脑中的 Hevin 水平与同龄健康人相比有所下降。基于此信息,UFRJ 生物医学科学研究所的研究团队利用重组病毒载体,在老年动物的星形胶质细胞和阿尔茨海默病转基因动物模型中过表达了 Hevin。
此外,研究人员还分析了这些动物脑细胞产生的蛋白质组(脑蛋白质组)。通过比较过量产生和未过量产生 Hevin 的动物,研究人员发现 89 种蛋白质的表达存在差异。该阶段工作在生物医学氧化还原过程中心(Redoxoma)的“氧化还原蛋白质组学核心”多用户实验室进行。该实验室是圣保罗大学化学研究所(IQ-USP)下属的 FAPESP 研究、创新和传播中心(RIDC)。
“突触依靠蛋白质将化学信号从一个神经元传递到另一个神经元。蛋白质组学分析表明,星形胶质细胞中的Hevin增强作用可以调节参与突触的不同蛋白质组。我们观察到突触数量增加,换句话说,神经元之间的联系更加紧密,从而提高了认知能力,”IQ-USP生 物化学系教授达尼洛·比尔切斯·梅迪纳斯(Danilo Bilches Medinas)解释道。
除了通过行为测试确定 Hevin 逆转啮齿动物认知缺陷的潜力之外,研究人员还观察到,星形胶质细胞中分子的过度表达不会影响海马体中 β-淀粉样斑块的沉积 - 阿尔茨海默病的一个标志,一直是疾病研究的重点和药物开发的目标。
“令我们惊讶的是,尽管阿尔茨海默病模型动物的认知缺陷得到了逆转,但斑块的含量却没有变化。这凸显了该疾病的复杂性,因为它具有多因素机制。UFRJ生物医学科学研究所的生物医学科学家、该研究的第一作者费利佩·卡布拉尔-米兰达(Felipe Cabral-Miranda)表示:“这体现在老年人身上,他们有斑块形成,但却没有表现出疾病的症状。
他补充道:“尽管研究人员之间尚未达成共识,但我坚持认为 β-淀粉样斑块的形成并非阿尔茨海默病的病因。这项研究的结果为一种能够在不影响 β-淀粉样斑块的情况下逆转认知衰退的分子提供了概念验证,从而支持了以下假设:尽管 β-淀粉样斑块参与了阿尔茨海默病的病理机制,但不足以导致阿尔茨海默病。”
该研究由圣保罗研究基金会资助。
参考文献:Felipe Cabral-Miranda、Ana Paula Bergamo Araujo、Danilo Bilches Medinas 和 Flávia Carvalho Alcantara Gomes 合著的《星形胶质细胞 Hevin/SPARCL-1 调控病理性和正常性脑衰老中的认知能力下降》,2025 年 2 月 12 日,《衰老细胞》。DOI:10.1111/acel.14493
来源:康嘉年華一点号