前沿 | 美国国立衰老研究所发现阿兹海默病潜在新疗法

▎药明康德/报道


日前,美国国立衰老研究所 (National Institute on Aging, NIA) 的研究人员发现烟酰胺核糖 (nicotinamide riboside, NR) 能够在阿兹海默病 (Alzheimer’s disease, AD) 的新型小鼠模型中达到防止神经损伤和改善动物认知和生理功能的作用。这项研究可能为治疗AD提供了一个新靶点。



AD是最常见的老年失智症,而且目前没有有效疗法对它进行治疗。AD最经典的特征是在大脑中的淀粉样蛋白沉积和神经细胞中出现的神经纤维缠结,但是,AD患者的大脑中还有很多其它功能异常。例如,最新研究表明细胞中能量产生机制和DNA修复机制中出现的异常可能也是造成AD的众多原因之一。DNA修复功能受损可能导致线粒体功能失常,新生神经元减少,神经元功能失常和炎症的产生。在众多靶向淀粉样蛋白的疗法失败之后,AD治疗领域急需创新的研究策略。


NIA的研究人员开发出一种新的小鼠模型,它能够模拟人类AD患者中出现的tau蛋白病理特征、神经突触萎缩、神经元死亡、和认知能力下降。在这项发表在《PNAS》的研究中,他们在这种小鼠的饮用水中加入NR补剂。NR是一种维生素B3的衍生物,它是生成NAD+ 的前体,而NAD+ 是一种对细胞能量, 干细胞自我更新,对神经细胞应激 (neuronal stress) 的抗性和DNA修复等过程都非常重要的代谢物。NR补剂可以帮助将大脑中降低的NAD+ 水平恢复正常。


▲Nicotinamide riboside的分子结构式(图片来源:维基百科)


研究人员发现,在小鼠接受NR补剂治疗三个月后,小鼠大脑中的DNA损伤下降, 神经可塑性 (neuroplasticity) 上升, 神经干细胞生成了更多新神经元,而且神经元损伤和死亡下降。AD患者大脑的海马(hippocampus) 区通常会出现损伤或萎缩,在接受NR治疗的小鼠中,这一区域的DNA损伤可以被防止或者修复。


接受NR治疗的小鼠不但在多种检验认知能力的测试中表现高于对照组,而且他们的其它生理功能,例如肌肉力量、耐力和体态,也都得到了改善。研究人员认为这可能得益于NR让肌肉和大脑中的干细胞重新焕发青春。


▲Nicotinamide riboside的治疗能改善小鼠的学习和记忆能力(图片来源:《PNAS》)


有意思的一点是研究人员同时发现接受NR治疗的小鼠的大脑中tau蛋白的水平下降,但是淀粉样蛋白的水平没有变化。


“防治AD和与之相关的失智症是国家的研究重心之一,” NIA主任Richard J. Hodes博士说: “我们鼓励科学家们检测一系列创新策略,这项研究的积极结果表明这条道路值得继续探索。”


“我们很高兴能够看到NR在AD小鼠模型中的疗效,”这项研究的资深作者,NIA分子老年学实验室负责人Vihelm A. Bohr 博士说: “我们将继续探索NR和其类似物在治疗失智症患者方面的作用。”


下一步,研究人员将进一步澄清这些效果的内在机理,并且准备在人体中检验NR的效果。


参考资料:

[1] Compound prevents neurological damage, shows cognitive benefits in mouse model of Alzheimer’s disease

[2] NAD+ supplementation normalizes key Alzheimer’s features and DNA damage responses in a new AD mouse model with introduced DNA repair deficiency


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