普通抗逆转录病毒药物改善唐氏综合征小鼠模型的认知能力
基因组调控中心(CRG)和IrsiCaixa艾滋病研究所的研究人员联合进行的一项新研究发现,拉米夫定,一种常用的治疗艾滋病病毒的抗逆转录病毒药物,改善了唐氏综合症小鼠模型的认知能力。IrsiCaixa艾滋病研究所是由la Caixa基金会和加泰罗尼亚省卫生部联合推动的一个中心。这项研究今天发表在细胞与分子医学杂志.
虽然临床研究是否有必要证实该药物在人类身上产生类似的效果,初步研究强调了使用拉米夫定等药理干预手段或其他能够阻断相同效果的药物的潜力治疗目标-作为一种改善唐氏综合症患者认知障碍的治疗方法。
唐氏综合症是一种患有额外染色体.一般来说,一个婴儿出生时带有46条染色体。患有唐氏综合症的婴儿有一个多余的21个基因圣染色体。这会导致轻度到中度的智力障碍,影响一般的认知特征,如记忆力、注意力持续时间和说话能力。患有唐氏综合症的成年人也会加速衰老,导致认知能力相对快速下降,这在普通人群中较年长的成年人中更为常见。
患有唐氏综合症的人患阿尔茨海默氏症的风险也会增加。21号染色体在这一关系中起着重要作用,因为它携带着一个基因-淀粉样前体蛋白这种蛋白会产生淀粉样蛋白,这种蛋白会在大脑中积累,并与扰乱大脑功能有关。淀粉样蛋白积累在大多数40岁以上患有唐氏综合症的成年人中很常见。
援助独立生活在美国,大多数唐氏综合症患者都要接受心理社会干预,比如认知刺激疗法,这是目前仅有的治疗方案之一。然而,迄今为止还没有药理干预措施。靶向逆转录转座子是治疗唐氏综合征的一种新的未探索的选择,这项工作证明有很大的治疗价值。
逆转录转座子是一种DNA片段,它通过复制自己的RNA而改变自己在基因组中的位置,并在另一个位置跳回到DNA中。逆转录转座子可以将自己插入基因组的特定区域,并偶然地将自己定位在与神经退行性疾病相关的基因促进区域,增强其活性。逆转录转位率随着年龄和细胞衰老而增加。
逆转录转座子与HIV有一些相似之处,它们在细胞内快速复制,但不一定与病理有关。该研究的作者假设,使用现有的抑制hiv复制的抑制剂,如逆转录酶,也可以阻止逆转录转座子。
IrsiCaixa的主任Bonaventura Clotet博士解释说:“HIV和逆转录转座子都需要相同的分子来复制自己:逆转录酶。”“我们知道拉米夫定,一种用于对抗艾滋病病毒的逆转录酶抑制剂,在老年小鼠中显示可以减少与年龄相关疾病有关的逆转录转座子的激活。因此,我们认为它可能有助于抵消与唐氏综合症相关的认知障碍,”他补充道。
研究人员使用了Ts65Dn小鼠,这是迄今为止研究最广泛的唐氏综合症动物模型。在四个月的时间里,小鼠接受拉米夫定治疗,另一组对照组则接受水治疗。然后,研究人员进行了各种行为实验,旨在测试运动活动、识别记忆和焦虑。
他们发现,服用拉米夫定的小鼠表现出认知能力的提高。该研究的作者假设,拉米夫定观察到的好处可能是由于它对APP基因的一个或多个变体的影响。
“我们的工作旨在支持唐氏综合症患者及其家人,为他们提供更多独立生活的选择,特别是那些受早期阿尔茨海默氏症影响的人,”研究小组的研究员、该研究的合著者马拉·迪尔森博士说。
“我们仍然需要药理学治疗来持续帮助改善记忆、注意力和语言功能,或防止与衰老相关的认知能力下降。这项研究是旨在改变这一现状的一步,揭示了逆转录转位是一种有趣的机制,不仅可以研究衰老,还可以研究神经发育障碍,”diersen博士总结道。
拉米夫定是美国和欧盟医疗当局批准的治疗成人和儿童艾滋病毒感染的处方药。研究人员的下一步计划是临床试验治疗唐氏综合症和阿尔茨海默症的药物。