客观日本

日欧联合研究提出阿尔茨海默病新治疗靶点,激活海马神经再生是关键

2024年01月30日 生物医药

神户医疗产业都市推进机构尖端医疗研究中心脑循环代谢研究部部长田口明彦等的研究团队与德国弗劳恩霍夫研究所、英国华威大学、日本岛根大学等共同提示了阿尔茨海默病的新治疗靶点,提出了激活海马神经再生的新机制。该成果有望促进痴呆症治疗方法的开发和抗衰老领域的发展。相关成果刊登于国际学术杂志《Neuroprotection》11月21日号上。

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图 新提出的痴呆症发病和衰老机制模式图(供图:神户医疗产业都市推进机构)

迄今为止,有关痴呆症的发病和衰老的本质,研究人员提出的机制存在明显的矛盾,为此研究团队猜测阿尔茨海默病的发病和人衰老的原因可能是因为能量产生量的减少。

由于造血干细胞有望治疗痴呆症和促进年轻化,并且因衰老导致的外周血中造血干细胞数量的下降很可能与脑功能下降和痴呆症发病有关,因此研究团队此次重点研究了与能量产生量的关系。

淀粉样蛋白清除药物(仑卡奈单抗等)的临床试验结果表明,虽然清除淀粉样蛋白可以稍微减缓认知功能障碍的恶化,但清除淀粉样蛋白后,恶化仍然持续。

传统的病理机制认为,痴呆症是由于淀粉样蛋白和tau蛋白等有害物质的积累,导致大脑功能障碍而引起的。另一方面,即使清除了有害物质之后症状也会恶化,因此原本被认为是原因的有害物质的积累很有可能只是一个病情导致的结果。

此外,给衰老小鼠注射造血干细胞可以增加海马新生神经元的数量并改善认知功能(新记忆能力),外周血中造血干细胞数量少的患者认知功能较差,以及痴呆症患者的海马新生神经元出现急剧减少,研究人员认为痴呆症的确切治疗靶点是海马新生神经元的激活。

根据新的机制,(1)完全维持细胞和组织的功能需要大量的能量,但能量产生量会随着年龄的增长而减少;(2)当能量产生量的储备能力为零时,完全维持功能的时期便宣告结束,人开始衰老;(3)之后,随着产生能量不足的进一步加剧,机体越来越无法清除淀粉样蛋白和tau蛋白等有害物质,也无法修复线粒体和DNA损伤,从而导致衰老和功能障碍的发生与进展。

根据新的机制,痴呆症发病和衰老分别是由可以完全维持大脑和身体功能的期间结束而引起的,并由此导致淀粉样蛋白和tau蛋白等有害物质产生积累以及线粒体和DNA等损伤的积累。

衰老和再生尽管方向性相反,但基本机制是共通的。“能量产生量随年龄增长而减少的机制”和“通过再生医学增加能量产生量的机制”有许多共通之处。

这一机制也可以解释异种共生(parabiosis,比如通过手术将两只动物连接在一起,制造出共享血液、血管和心脏等循环系统的状态)的返老还童机制。

田口部长表示:“这简直就是衰老研究领域的哥伦布之卵!在科学领域,有时仅仅是简单地变换一下思维,可能就会带来飞跃性的进展。本次,因这种思维方式的转变,不仅推动了衰老机制的本质阐明,还在明确的科学基础之上开始了抗衰老治疗的开发。不仅限于医学界,我们也十分欢迎与物理、化学、社会科学等多个领域的研究人员进行合作研究。如有意向请与我联系。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Neuroprotection
论文:Activation of neurogenesis in the hippocampus is a novel therapeutic target for Alzheimer’s disease
DOI:10.1002/nep3.25