伏格列波糖通过调节 Wnt 信号通路改善啮齿类动物模型中 Aβ25-35诱导的记忆缺陷:阿尔茨海默病治疗新潜力

【字体: 时间:2025年05月18日 来源:Molecular Neurobiology 4.6

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  为探讨阿尔茨海默病(AD)治疗新策略,研究人员针对 Wnt 信号通路(WSP)开展研究,利用伏格列波糖干预 Aβ25-35诱导的 AD 模型。发现其可抑制 DKK1-LRP6 结合、激活 WSP,改善认知,为 AD 治疗提供新方向。

  阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)如同隐匿的记忆小偷,正随着全球老龄化浪潮悄然蔓延。这种以进行性认知衰退为特征的神经退行性疾病,不仅让患者陷入记忆荒漠,也给家庭和社会带来沉重负担。目前,AD 的发病机制尚未完全明晰,尽管淀粉样蛋白(Aβ)沉积和 tau 蛋白过度磷酸化等假说广为人知,但有效的治疗手段却屈指可数。更棘手的是,AD 与糖尿病之间存在神秘的 “跨界关联”,胰岛素抵抗、Wnt 信号通路(Wnt signaling pathway, WSP)失调等成为横跨两大疾病的关键纽带,使得从现有药物中寻找 “跨界救星” 成为科研新方向。
在这样的背景下,印度马尼帕尔高等教育学院(Manipal Academy of Higher Education)的研究团队聚焦于 Wnt 信号通路的关键节点 ——DKK1-LRP6 相互作用,尝试通过药物再利用策略,为 AD 治疗打开新窗口。他们将目光投向临床常用的 α- 葡萄糖苷酶抑制剂伏格列波糖(Voglibose),这个原本用于调控餐后血糖的药物,能否在 AD 领域实现 “华丽转身”?研究成果发表在《Molecular Neurobiology》,为 AD 治疗添上浓墨重彩的一笔。

研究人员主要采用了细胞模型和动物模型结合的技术路线。在细胞水平,利用 SHSY5Y 神经母细胞瘤细胞、HEK293/LRP6 细胞等模型,通过 MTT 法评估神经保护作用,运用 RT-PCR 和 Western blot 检测 WSP 相关基因和蛋白表达;在动物水平,构建脑室内注射 Aβ25-35的 AD 大鼠模型,通过 Morris 水迷宫(MWM)、新物体识别测试(NORT)等行为学实验评估认知功能,并结合组织病理学染色和生物化学分析验证药效。

关键实验结果解析


伏格列波糖的神经保护与信号通路调控作用


在 SHSY5Y 细胞模型中,经视黄酸(RA)分化的细胞对谷氨酸诱导的神经毒性表现出更强抗性,伏格列波糖在分化和未分化细胞中均能显著提升细胞活力,最高可实现 120% 的神经保护效果,显示出其对神经元的直接保护潜力。在 HEK293/LRP6 细胞中,伏格列波糖通过抑制 DKK1 与 LRP6 的结合(荧光强度显著降低),激活 Wnt 信号通路,表现为 β- 连环蛋白(β-catenin)和 MYC 基因表达上调,而糖原合成酶激酶 - 3β(GSK-3β)表达下调,从分子层面证实了其对 WSP 的正向调控作用。

动物模型中的认知改善与病理逆转


行为学实验成为伏格列波糖 “实力展示” 的重要舞台。在 Morris 水迷宫测试中,AD 模型大鼠表现出明显的空间记忆缺陷,逃避潜伏期显著延长,而伏格列波糖低剂量(1 mg/kg)和高剂量(10 mg/kg)处理均能缩短逃避潜伏期,低剂量组效果更为显著(p<0.01),且能增加大鼠在目标象限的停留时间,改善路径效率。新物体识别测试中,尽管高剂量组未达统计学显著,但伏格列波糖处理组的辨别指数均呈上升趋势,提示其对情景记忆的潜在改善作用。

组织病理学和生物化学分析为药效提供了坚实的病理证据。刚果红染色显示,AD 模型大鼠海马和皮层区域存在大量淀粉样蛋白沉积(分级达 4-5 级),而伏格列波糖处理组的淀粉样沉积显著减少(分级降至 1-3 级)。Western blot 结果显示,伏格列波糖可逆转 AD 模型中 β-catenin 的减少和磷酸化 tau(p-tau)的增加,低剂量组对 GSK-3β 的抑制作用尤为显著,进一步印证了 WSP 激活在其药效中的核心地位。此外,伏格列波糖未对大鼠血糖水平产生显著影响,提示其在 AD 治疗中可能独立于降糖作用发挥功效。

研究结论与意义:从 “降糖药” 到 “记忆守护者” 的跨越


这项研究首次系统揭示了伏格列波糖通过抑制 DKK1-LRP6 相互作用、激活 Wnt 信号通路改善 AD 相关认知缺陷的分子机制。无论是细胞水平的神经保护、信号通路调控,还是动物模型中的认知功能恢复和病理逆转,均为伏格列波糖的 “跨界” 应用提供了确凿证据。更值得关注的是,其在不影响血糖的剂量下即可发挥神经保护作用,为糖尿病合并 AD 患者的治疗带来双重希望。

尽管研究存在样本量较小、仅使用雄性大鼠等局限性,但伏格列波糖作为 FDA 批准药物,其安全性已在临床长期应用中得到验证,这为 AD 治疗药物的快速转化提供了得天独厚的优势。未来,进一步探索其在更大样本、更复杂模型中的效果,以及与其他 AD 治疗策略的联合应用,有望让这位 “老药” 在 AD 治疗领域焕发新的光彩,为破解记忆密码开辟新路径。

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