潰瘍細(xì)菌蛋白可能阻斷阿爾茨海默病蛋白 這一發(fā)現(xiàn)如何申請專利?
專利代理 發(fā)布時間:2025-06-20 13:11:38 瀏覽: 次
阿爾茨海默病是最常見的癡呆癥類型,占所有病例的60%到70%。
阿爾茨海默病有多種原因——許多原因仍然沒有完全理解。
兩種蛋白質(zhì)長期以來被認(rèn)為在阿爾茨海默病中起著中心作用是淀粉樣β蛋白和tau蛋白。淀粉樣β蛋白在腦細(xì)胞外形成粘性的斑塊。這會破壞神經(jīng)元之間的通信。
Tau在腦細(xì)胞內(nèi)積累并扭曲成纏結(jié)。這最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。這些斑塊和纏結(jié)是阿爾茨海默病的特征性表現(xiàn)。
這種理解,被稱為淀粉樣蛋白假說,幾十年來指導(dǎo)了研究,并導(dǎo)致了旨在清除大腦中淀粉樣蛋白的治療方法。單克隆抗體藥物在近年來被批準(zhǔn)用于此目的。
但是它們只能在疾病的早期階段起作用。它們無法逆轉(zhuǎn)已經(jīng)造成的損傷,可能會引起嚴(yán)重的副作用,例如腦腫脹和出血。最重要的是,它們只針對淀粉樣β蛋白,而tau蛋白未被治療。
但出乎意料的是,我們同事和我最近發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn),幽門螺桿菌中的一種蛋白質(zhì)——這種細(xì)菌最著名的是引起胃潰瘍——可以阻止淀粉樣β蛋白和tau蛋白的毒性積累。
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我們最初研究的是幽門螺桿菌如何與其他微生物相互作用。一些細(xì)菌會形成保護(hù)性社區(qū),稱為生物膜,它們依賴于淀粉樣聚集體(結(jié)構(gòu)上類似于大腦中形成的斑塊)作為結(jié)構(gòu)支架。
這讓我們思考:幽門螺桿菌是否也能通過干擾人類中的淀粉樣聚集體影響細(xì)菌生物膜?
將注意力轉(zhuǎn)向了一種眾所周知的幽門螺桿菌蛋白,稱為CagA。已知該蛋白的一半會觸發(fā)人體細(xì)胞的有害影響(稱為C-末端區(qū)域),而另一半(該蛋白的N-末端區(qū)域)可能具有保護(hù)特性。
令人驚訝的是,這個N端片段,稱為CagAN,顯著減少了大腸桿菌和假單胞菌這兩種細(xì)菌中細(xì)菌淀粉樣蛋白和生物膜的形成。
受到這些結(jié)果的鼓舞,測試了相同的蛋白質(zhì)片段是否可以阻止人類淀粉樣β蛋白的積累。
為了做到這一點(diǎn),我們在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)了淀粉樣β分子:一些用CagAN處理,而另一些則保持正常。然后我們使用熒光閱讀器和電子顯微鏡追蹤淀粉樣蛋白的形成。
處理過的樣本在測試期間的淀粉樣蛋白團(tuán)塊形成明顯減少。即使在非常低的濃度下,CagAN也幾乎完全阻止了淀粉樣β蛋白形成淀粉樣聚集體。
為了理解CagAN是如何工作的,我們使用核磁共振(可以讓我們觀察分子如何相互作用)來研究蛋白質(zhì)與淀粉樣β蛋白的相互作用。
值得注意的是,CagAN 也阻止了tau聚集——這表明它作用于阿爾茨海默病中涉及的多種有毒蛋白質(zhì)。
研究表明,幽門螺桿菌的蛋白質(zhì)片段可以有效地阻止與阿爾茨海默病相關(guān)的兩種蛋白質(zhì)的積累。這表明,細(xì)菌蛋白質(zhì)——或基于它們的藥物——有一天可能會阻止阿爾茨海默病的最早跡象。
此外,這些益處可能不僅限于阿爾茨海默病。
在額外的實(shí)驗(yàn)中,相同的細(xì)菌片段阻止了IAPP(參與2型糖尿病的蛋白質(zhì))和α-突觸核蛋白(與帕金森病相關(guān))的聚集。所有這些情況都是由有毒的淀粉樣聚集體積累引起的。
單個細(xì)菌片段能夠干擾這么多蛋白質(zhì),這表明其具有令人興奮的治療潛力。雖然這些疾病影響身體的不同部位,但它們可能通過淀粉樣蛋白之間的交叉對話相互聯(lián)系——CagAN可能有助于破壞這一共享機(jī)制。
研究還揭示了CagAN如何阻止淀粉樣β蛋白和tau蛋白形成淀粉樣聚集體的潛在機(jī)制。
CagAN通過阻止蛋白質(zhì)聚集在一起形成團(tuán)塊來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種方法,他們還阻止了小型的、過早的淀粉樣聚集體的形成。在未來,我們將繼續(xù)進(jìn)行詳細(xì)的機(jī)制研究,并在動物模型中評估其效果。
這些結(jié)果也引發(fā)了一個問題:幽門螺桿菌,長期以來被認(rèn)為只有害處,是否也有保護(hù)作用?
一些研究表明幽門螺桿菌感染與阿爾茨海默病之間可能存在聯(lián)系,盡管這種關(guān)系仍然不明確。
我們的發(fā)現(xiàn)為這一討論增添了新的層次,表明幽門螺桿菌的一部分實(shí)際上可能干擾導(dǎo)致阿爾茨海默病的分子事件。
未來,我們可能需要采取更精確和個性化的措施。與其完全用抗生素消除幽門螺桿菌,不如在不同的生物背景下了解細(xì)菌的哪些部分是有害的,哪些部分可能實(shí)際上是有益的更為重要。
隨著醫(yī)學(xué)向更高的精確度發(fā)展,目標(biāo)可能不再是為了消滅每一個微生物,而是要了解其中一些微生物如何與我們合作而不是對抗。
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