健康的线粒体能阻止阿尔茨海默氏症

阿尔茨海默病是最常见的痴呆症、神经退化。该病的主要标志是有毒的大脑斑块的堆积,形成的异常聚集的蛋白质称为β-淀粉样蛋白在神经元。

仍然没有治愈,阿尔茨海默氏症构成重大公共卫生系统的负担。大多数治疗关注减少淀粉样斑块的形成,但这些方法都不确定。因此,科学家们正在寻找替代治疗策略,其中一个是认为阿尔茨海默氏症是一种代谢性疾病。

这行认为,约翰Auwerx的实验室EPFL看着线粒体细胞的能源生产大国,因此中央新陈代谢。使用蠕虫和小鼠作为模型,他们发现,提高防御线粒体蛋白质的特殊形式的压力,不仅使他们能够保护自己,但也减少淀粉样斑块的形成。

在正常老化和与年龄有关的疾病,如阿尔茨海默氏症、细胞面临越来越多的伤害和努力保护和取代线粒体功能失调。自脑细胞线粒体提供能量,使他们不受保护的阿尔茨海默病脑损伤,引起记忆丧失等症状。

科学家们发现两种机制,控制线粒体的质量:首先,在“线粒体的蛋白反应”(UPRmt),保护线粒体免受压力刺激。第二,mitophagy,一个循环的过程有缺陷的线粒体。这些机制都是延缓或阻止过度的关键在疾病线粒体损伤。

虽然有一段时间我们就知道线粒体功能失调的老年痴呆症患者的大脑中,这是第一个证据表明,他们实际上试图对抗疾病通过提高质量控制途径。“这些防御和回收途径的生物线粒体是必不可少的,从蠕虫秀丽隐杆线虫到人类,”Vincenzo Sorrentino说,这篇论文的第一作者。“所以我们决定药物激活他们。”

团队开始通过测试的化合物,如强力霉素抗生素和维生素烟酰胺核苷(NR),可以打开UPRmt和mitophagy防御系统在蠕虫模型(秀丽隐杆线虫)的阿尔茨海默氏症。卫生、性能和寿命的蠕虫暴露在药物与未经处理的蠕虫相比明显增加。空斑形成对待动物也显著降低。

和最重要的是,科学家们观察到类似的改进时打开相同的人工培养的神经细胞线粒体国防通道,使用相同的药物。

这一令人鼓舞的结果使研究人员测试NR在阿尔茨海默病小鼠模型。就像秀丽隐杆线虫,老鼠有了显著改善线粒体功能和减少的淀粉样斑块的数量。但最重要的是,科学家们观察到一个惊人的小鼠的认知功能正常化。从临床的角度来看这个有着巨大的影响。

根据约翰Auwerx,解决老年痴呆症通过线粒体可以使所有的差异。“到目前为止,阿尔茨海默病被认为是主要的积累的结果淀粉样斑块在大脑中,”他说。“我们已经表明,恢复线粒体减少空斑形成——但是,最重要的是,它还提高大脑功能,这是阿尔茨海默氏症研究人员和患者的最终目标。”

战略提供了一种新颖的治疗方法来减缓阿尔茨海默氏症的神经退化疾病的发展,甚至可能在其他疾病如帕金森病,也具有深远的线粒体和代谢缺陷。

该方法还有待在人类患者进行测试。“通过针对线粒体,NR和其他分子,刺激他们的防御和回收系统也许能成功,那么多的药物,其中大部分旨在减少淀粉样斑块形成失败了,”Vincenzo Sorrentino说。

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