综述:Galectin-3在阿尔茨海默病中的作用:病理角色、生物标志物潜力及治疗意义

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Brain Stimulation 8.4

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  本综述系统探讨了Galectin-3(Gal-3)在阿尔茨海默病(AD)中的双重作用机制及其临床转化潜力。文章重点解析Gal-3通过调控小胶质细胞激活、Aβ沉积、tau蛋白病理及神经炎症影响AD进程的分子通路,论证其作为生物标志物的敏感性,并展望Gal-3抑制剂靶向治疗的发展前景,为AD的早期诊断与干预提供新视角。

  

Galectin-3在阿尔茨海默病中的多维作用机制

结构特征与生物学功能

Galectin蛋白家族是一类具有高度保守碳水化合物识别结构域(CRDs)的β-半乳糖苷结合蛋白,其中Galectin-3(Gal-3)因其独特的嵌合型结构(N端寡聚化结构域与C端CRD)而具备多价配体结合能力。在中枢神经系统(CNS)中,Gal-3通过调控细胞黏附、增殖、迁移及免疫应答参与生理与病理过程,其表达水平在自身免疫性疾病、恶性肿瘤及神经退行性疾病中显著升高。

AD病理中的双重角色

Gal-3在AD早期表现为神经保护作用:促进Aβ清除并抑制过度免疫反应。然而随着病程进展,其持续激活导致小胶质细胞M1型极化,释放肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)等促炎因子,诱发慢性神经炎症。同时,Gal-3直接参与Aβ寡聚体形成与沉积,并通过激活糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)通路促进tau蛋白过度磷酸化,加剧神经原纤维缠结(NFTs)形成。线粒体功能障碍与氧化应激反应也被证实与Gal-3过表达密切相关。

生物标志物潜力

临床研究表明,AD患者脑脊液(CSF)与血清中Gal-3水平显著高于健康对照组,且与认知功能评分(如MMSE)呈负相关。其浓度变化可反映神经炎症强度与疾病严重程度,但由于在心血管疾病、癌症等其他病理状态下也存在表达升高,需联合Aβ42/p-tau等特异性标志物提升诊断准确性。

治疗策略与挑战

临床前研究证实Gal-3抑制剂(如TD139、MCP化合物)可通过阻断CRD结构域抑制Aβ纤维形成,减少促炎因子释放,并改善小鼠模型中的认知功能障碍。然而,其临床应用仍面临挑战:包括血脑屏障穿透效率、靶向特异性不足以及疾病阶段依赖性疗效差异。未来需开发特异性递送系统并开展长期队列研究验证其安全性。

研究局限与展望

当前Gal-3研究存在组织特异性表达差异大、动物模型与人类疾病分子通路的物种差异等问题。多组学技术与类器官模型的结合将有助于阐明Gal-3调控tau聚集的精确机制,而基于人工智能的影像组学与液体活检联合分析可能推动其成为AD动态监测的突破性生物标志物。

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