研究:“愛的荷爾蒙”催產素的衍生物可逆轉阿爾茨海默病的認知障礙
阿爾茨海默病(AD)的特點是β-澱粉樣蛋白(Aß)在腦組織中的積累,是導致癡呆症的主要原因之一。東京理科大學的研究人員以前曾報導過催產素誘導的、由澱粉樣ß肽(25-35)(Aß25-35)引發的突觸可塑性受損的逆轉。他們的研究現在表明,一種經過修改以增強大腦灌注的催產素衍生物可以逆轉Aß25-35引發的小鼠認知障礙。
在阿爾茨海默病中觀察到的認知能力下降和記憶喪失是由於ß-澱粉樣蛋白的積累,它損害了大腦中的神經功能。實驗表明,催產素,一種主要負責分娩、結合和哺乳的肽類激素,也能調節囓齒動物中樞神經系統(CNS)的認知行為。這一發現,加上中樞神經系統神經元中催產素受體的確定,激發了人們對催產素在逆轉與AD等認知障礙相關的記憶喪失方面的潛在作用的興趣。
然而,像催產素這樣的多肽具有血腦屏障滲透性弱的特點,因此只能通過腦室內註射(ICV)給藥有效地輸送到大腦。然而,ICV是一種侵入性的技術,在臨床上實施是不現實的。
通過鼻內給藥將多肽輸送到中樞神經系統是一個可行的臨床選擇。東京理科大學的Chikamasa Yamashita教授最近申請了一項專利,通過引入細胞穿透肽(CPPs)和滲透加速序列(PAS)的結構修飾來提高肽向大腦的傳遞效率。以前的工作已經證實,CPPs和PAS都有利於從鼻腔到大腦的傳遞途徑。現在,由Akiyoshi Saitoh教授和Jun-Ichiro Oka教授領導的一組研究人員利用這種方法來製備催產素衍生物。PAS-CPPs-催產素。他們的研究結果最近在線發表於《神經精神藥理學報告》。
“我們之前已經表明,催產素可以逆轉Aß25-35引起的囓齒動物突觸可塑性的損害。”Oka教授說:“我們想看看PAS-CPPs-oxytocin是否能更有效地輸送到小鼠大腦中進行臨床應用,以及它是否能改善小鼠的認知功能行為。”
該小組首先開發了一個Aß25-35肽誘導的失憶症模型,通過使用ICV輸送將Aß25-35供應到小鼠大腦。在研究過程中,使用Y-迷宮和Morris水迷宮(Morris MWM)測試評估了這些小鼠的空間工作記憶和空間參考記憶。在確認Aß25-35受損小鼠的記憶受到影響後,分別使用IN和ICV途徑給PAS-CPPs-催產素和原生催產素,以觀察治療後的小鼠的學習和記憶是否得到改善。最後,通過熒光標記的催產素衍生物的成像,對IN給藥的催產素衍生物在腦組織中的分佈進行了分析。
這項研究的結果是相當有希望的! 標記的PAS-CPPs-催產素在IN給藥後顯示出在小鼠大腦中的分佈。雖然ICV給藥的原生催產素改善了Y型迷宮和MWM測試的結果,但IN給藥的PAS-CPPs-催產素在Y型迷宮測試中產生了改善記憶的效果。Oka教授對該團隊的發現表示歡迎,他說:“我的團隊是第一個表明催產素衍生物可以改善Aß25-35引起的小鼠記憶障礙。這表明,催產素可能有助於減少我們在阿爾茨海默病中看到的認知能力下降。”
為什麼這些發現在臨床上是有用的?Oka教授解釋了他們工作的更廣泛意義:“催產素衍生物更有效地進入大腦。此外,由於IN輸送是一種非侵入性的程序,這種改良版的激素有可能成為一種臨床上可行的阿爾茨海默病治療方法。”