撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
阿爾茨海默病(AD)是最常見的癡呆癥類型,其特征是記憶和認(rèn)知功能逐漸衰退。臨床發(fā)現(xiàn)表明,細(xì)胞外的β-淀粉樣蛋白(Aβ)沉積和神經(jīng)元內(nèi)的神經(jīng)原纖維纏結(jié)的形成與阿爾茨海默?。ˋD)病理生理學(xué)有關(guān),然而,靶向這些病理特征的治療方法,卻未能阻止或逆轉(zhuǎn)神經(jīng)退行性病變的過程。
現(xiàn)在,研究人員不再僅僅關(guān)注特定的以神經(jīng)元為中心的特征,而是出現(xiàn)了一種整體觀——多種紊亂事件的復(fù)雜相互作用導(dǎo)致了阿爾茨海默病中神經(jīng)級(jí)聯(lián)反應(yīng)的逐漸失調(diào)。從這個(gè)角度來看,在易受損的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別并靶向易感節(jié)點(diǎn)進(jìn)行干預(yù),有望為阿爾茨海默?。ˋD)的防治提供新機(jī)會(huì)。
2025 年 10 月 1 日,中國科學(xué)院杭州醫(yī)學(xué)研究所譚蔚泓院士/邱麗萍研究員團(tuán)隊(duì)在 Nature 子刊Nature Biomedical Engineering上發(fā)表了題為:Targeted clearance of extracellular Tau using aptamer-armed monocytes alleviates neuroinflammation in mice with Alzheimer’s disease 的研究論文。
該研究開發(fā)了核酸適配體武裝的單核細(xì)胞——Apt-M,能夠靶向清除細(xì)胞外 Tau 蛋白,減輕了阿爾茨海默病小鼠模型的神經(jīng)炎癥,還能夠改善其記憶和空間學(xué)習(xí)能力,且未引發(fā)毒性或行為方面的副作用。
單核細(xì)胞(Monocytes)是一種具有機(jī)械活動(dòng)性的免疫細(xì)胞,能夠從血液中遷移至包括大腦在內(nèi)的發(fā)炎組織。在阿爾茨海默?。ˋD)的背景下,循環(huán)系統(tǒng)中的單核細(xì)胞,尤其是 Ly6C+ 炎癥亞群,能夠主動(dòng)穿過血腦屏障(BBB)并在大腦內(nèi)積聚。一旦進(jìn)入大腦,單核細(xì)胞會(huì)分化為巨噬細(xì)胞,其對(duì)細(xì)胞外神經(jīng)毒性物質(zhì)(例如 Aβ 沉積)具有內(nèi)在的吞噬能力,從而在減緩神經(jīng)退行性病變進(jìn)展方面發(fā)揮積極作用。而另一方面,這些細(xì)胞有可能在特定的微環(huán)境中加劇神經(jīng)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),從而加重阿爾茨海默病的病理狀況。因此,增強(qiáng)單核細(xì)胞的有益功能,對(duì)于阿爾茨海默?。ˋD)的治療來說是非常理想的。
細(xì)胞外的 Tau 蛋白,決定了阿爾茨海默病的發(fā)展進(jìn)程,然而靶向 Tau 蛋白的治療策略卻因?yàn)殡y以進(jìn)入大腦以及清除效率有限而受阻。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于單核細(xì)胞的清除 Tau 蛋白的細(xì)胞療法——Apt-M,該單核細(xì)胞通過高親和力的 Tau 蛋白特異性核酸適配體進(jìn)行了功能化修飾。
核酸適配體(Aptamer)由 2009 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者Jack Szostak命名,這是一類短的單鏈 DNA 或 RNA 寡核苷酸,通過形成三維空間結(jié)構(gòu),結(jié)合特定蛋白或者細(xì)胞發(fā)揮作用,其具有廣泛優(yōu)點(diǎn),包括合成簡便、可定制、熱穩(wěn)定性好、分子小、組織穿透能力強(qiáng)等。
研究團(tuán)隊(duì)通過生物正交化學(xué),將核酸適配體(Aptamer)被共價(jià)偶聯(lián)到單核細(xì)胞(Monocytes,來自骨髓白細(xì)胞,并在單核細(xì)胞誘導(dǎo)條件下培養(yǎng))的表面,從而構(gòu)建了Apt-M,這未對(duì)單核細(xì)胞的活力或功能產(chǎn)生影響。
在表達(dá)可突變型和疾病相關(guān) Tau 蛋白的阿爾茨海默病小鼠模型中,體內(nèi)靜脈給藥Apt-M,這些經(jīng)過改造的 Apt-M 能夠主動(dòng)穿過血腦屏障,并在富含 Tau 蛋白的大腦區(qū)域(例如海馬體和紋狀體)聚集,進(jìn)而有效地吞噬了細(xì)胞外的 Tau 蛋白,顯著降低了 Tau 蛋白負(fù)擔(dān)。
結(jié)果顯示,Apt-M 治療后,阿爾茨海默病小鼠模型的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活受到抑制,神經(jīng)炎癥得到緩解,神經(jīng)元和線粒體的完整性得以保持。長期治療則改善了阿爾茨海默病小鼠模型的記憶和空間學(xué)習(xí)能力,且未引發(fā)毒性或行為方面的副作用。
總的來說,這項(xiàng)研究表明,核酸適配體引導(dǎo)的單核細(xì)胞能夠?qū)崿F(xiàn)靶向遞送、有效清除以及持續(xù)的神經(jīng)保護(hù),為阿爾茨海默?。ˋD)的治療干預(yù)提供了一種很有前景的策略。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41551-025-01525-2
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