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为解决阿尔茨海默病(AD)治疗难题,研究人员开展了二氢青蒿素(DHA)对 AD 模型小鼠治疗效果的研究。结果发现 DHA 能改善小鼠记忆能力,减少 Aβ 蛋白沉积,效果优于多奈哌齐。该研究为 AD 治疗提供新方向。
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种严重威胁老年人身心健康的中枢神经系统退行性疾病,其主要病理变化包括由淀粉样 β 蛋白(amyloid β -protein,Aβ)沉积形成的老年斑、Tau 蛋白过度磷酸化、神经原纤维缠结、神经元凋亡和炎症反应等。而老年性黄斑变性(Age-related macular degeneration,AMD)是重要的致盲性眼病,其主要病理改变是视网膜色素上皮细胞代谢异常形成胶体或透明玻璃体疣,主要成分也是 Aβ 。这两种疾病存在共同的病理变化,如 Aβ 沉积、氧化应激、炎症反应和补体激活等。
目前,AD 的治疗大多只是对症处理。多奈哌齐是治疗轻中度 AD 的一线药物,但其起效慢,长期口服易引发胃肠道不良反应和肾功能异常。因此,寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。在这样的背景下,齐齐哈尔医学院的研究人员开展了一项关于二氢青蒿素(Dihydroartemisinin,DHA)对 AD 模型小鼠治疗效果的研究,该研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上。
研究人员为探究 DHA 对 AD 和 AMD 的治疗效果,开展了一系列实验。主要运用了以下关键技术方法:一是分子对接技术,将 DHA 与 6 个自噬相关靶点进行对接,分析它们之间的亲和力;二是构建 AD 动物模型,选用 5× FAD 模型小鼠,分为常规喂养组、多奈哌齐治疗组和 DHA 治疗组进行对比研究;三是行为学实验,采用 Morris 水迷宫实验检测小鼠的空间学习和记忆能力;四是组织学检测,通过 HE 染色、免疫组化染色(Immunohistochemical staining,IHC)、免疫荧光染色、透射电镜(Transmission electron microscope scanning,TEM)观察小鼠大脑和视网膜的组织结构变化;五是蛋白检测,利用 Western blot 检测小鼠脑组织中凋亡和自噬相关蛋白的表达。
研究结果如下:
- 分子对接分析:通过分子对接发现,DHA 与 Aβ、Bcl - 2、ATG5、LC3、Caspase3 和 LAMP1 的结合能均小于 - 5 kcal/mol,表明 DHA 与这些靶点有较强的结合能力,可能通过作用于这些靶点调节 AD。
- 对学习记忆能力的影响:Morris 水迷宫实验结果显示,与野生型(WT)组相比,5× FAD 模型组小鼠的空间记忆能力显著下降,寻找平台的时间和平均路径明显延长。而多奈哌齐和 DHA 处理后,小鼠寻找平台的时间和距离均显著缩短,且 DHA 处理组的效果优于多奈哌齐组。
- 对脑神经损伤的改善:HE 染色结果表明,5× FAD 模型组小鼠神经细胞排列紊乱,多奈哌齐和 DHA 治疗后,神经细胞排列得到改善,神经细胞损伤减少。
- 对线粒体和突触结构的影响:透射电镜观察发现,5× FAD 模型组小鼠线粒体出现空泡化,突触结构水肿,多奈哌齐和 DHA 治疗后,线粒体肿胀减轻,突触结构得到修复。
- 对 Aβ 积累的影响:通过 IHC 染色和免疫荧光染色观察到,5× FAD 模型组小鼠大脑皮层和视网膜均有 Aβ 沉积,多奈哌齐和 DHA 治疗后,Aβ 沉积减少。
- 对自噬和凋亡的诱导:Western blot 结果显示,5× FAD 模型组小鼠脑组织中自噬凋亡相关蛋白 BCL2 和 ATG5 的表达显著下调,Aβ 表达上调。多奈哌齐和 DHA 治疗后,BCL2 和 ATG5 的表达增加,Aβ 表达下调。
研究结论和讨论部分指出,DHA 对伴老年性黄斑变性的 AD 模型小鼠具有良好的治疗效果。它可以通过促进自噬蛋白,减少 AD 小鼠大脑皮层结构损伤,降低细胞外 β - 淀粉样蛋白沉积,进而改善 AD 模型小鼠的记忆能力,且治疗效果优于多奈哌齐单药治疗。这一研究为 AD 和 AMD 的治疗提供了新的理论依据和潜在的治疗方案,具有重要的临床应用价值。不过,DHA 也存在水溶性差、口服生物利用度低等问题,未来还需要进一步研究解决这些问题,以推动其在临床治疗中的应用。