综述:酸敏感离子通道(ASICs)在神经退行性疾病中的关键作用及治疗潜力

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Current Pharmacology Reports

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  本文聚焦酸敏感离子通道(ASICs),揭示其在神经退行性疾病中的作用及治疗潜力。

  # 酸敏感离子通道(ASICs)在神经退行性疾病中的关键作用及治疗潜力
在生命科学和健康医学领域,神经退行性疾病一直是研究的重点与难点。近年来,酸敏感离子通道(ASICs)在神经退行性疾病中的作用逐渐受到关注。本文将深入探讨 ASICs 在多种神经退行性疾病进程中的角色,以及其作为治疗靶点的潜力。

一、ASICs 简介


酸敏感离子通道(ASICs)是一类对细胞外酸碱度变化敏感的离子通道。当细胞外环境酸碱度发生改变,尤其是酸性增强时,ASICs 会被激活。这种激活能够引发一系列离子流动,对神经元的功能产生重要影响。ASICs 广泛分布于神经系统,其在不同脑区的分布差异,暗示着它们在神经系统中可能承担着多样且复杂的功能。

二、ASICs 与神经退行性疾病


(一)阿尔茨海默病(AD)


阿尔茨海默病是一种常见的神经退行性疾病,以认知功能障碍和记忆力减退为主要特征。最新研究发现,ASICs 在阿尔茨海默病的发病过程中扮演着关键角色。在阿尔茨海默病患者的大脑中,ASICs 介导了淀粉样 β(Aβ)的积累。Aβ 是阿尔茨海默病患者大脑中典型的病理特征之一,其异常积累会导致神经细胞损伤和死亡。

同时,ASICs 还参与了神经炎症过程。神经炎症在阿尔茨海默病的发展中起到推波助澜的作用,炎症反应会进一步破坏神经元的正常功能。此外,ASICs 的异常激活影响了突触可塑性,导致神经元之间的信息传递出现障碍,这也是患者认知功能受损的重要原因之一。不仅如此,ASICs 还改变了神经元的兴奋性,使得神经元的电活动紊乱,进一步加重了病情。

(二)帕金森病(PD)


帕金森病主要表现为运动障碍,如震颤、僵硬和运动迟缓等。研究表明,ASICs 与帕金森病中的多巴胺能神经元丢失密切相关。多巴胺能神经元是大脑中负责产生多巴胺的神经元,其功能异常会导致帕金森病的发生。

在帕金森病的发病机制中,基因突变和线粒体功能障碍是重要因素,而 ASICs 在其中发挥了促进作用。基因突变会影响 ASICs 的正常功能,使其过度激活或失活,进而导致多巴胺能神经元对环境变化更加敏感,加速其死亡。线粒体功能障碍会导致细胞内能量供应不足,而 ASICs 的异常激活会进一步加重细胞内的能量代谢紊乱,共同促进多巴胺能神经元的丢失。

(三)肌萎缩侧索硬化症(ALS)


肌萎缩侧索硬化症是一种严重的神经退行性疾病,主要影响运动神经元,导致肌肉无力和萎缩。在肌萎缩侧索硬化症中,ASICs 与兴奋性毒性、基因突变和酸中毒紧密相连。

兴奋性毒性是指神经元因过度兴奋而受到损伤甚至死亡的现象。当 ASICs 被异常激活时,会导致细胞内钙离子(Ca2+)大量内流,引起细胞内钙离子超载,从而产生兴奋性毒性。同时,部分肌萎缩侧索硬化症患者存在基因突变,这些突变会影响 ASICs 的结构和功能,使其对酸性环境的敏感性发生改变,进一步加重酸中毒,对运动神经元造成损害。

(四)亨廷顿病(HD)


亨廷顿病是一种遗传性神经退行性疾病,主要特征为进行性运动障碍、认知障碍和精神症状。ASICs 在亨廷顿病中与酸毒性和酸中毒密切相关。

在亨廷顿病患者的大脑中,异常的蛋白质聚集会导致细胞内环境发生变化,引起酸性物质积累,进而激活 ASICs。ASICs 的过度激活会导致离子失衡,引发酸毒性,对神经元造成损伤。这种酸毒性和酸中毒相互作用,加速了亨廷顿病的病情发展。

(五)中风


中风是一种急性脑血管疾病,对大脑造成的损伤极大。ASICs 在中风过程中具有双重作用。在脑缺血发生后,局部组织会出现缺氧和酸性环境,ASICs 被激活。一方面,过度激活的 ASICs 会导致细胞内离子浓度失衡,引发细胞肿胀、死亡,加重脑缺血后的细胞损伤。另一方面,在一定条件下,ASICs 的激活也能启动一些神经保护机制,例如促进神经元的存活和修复。这种双重作用使得 ASICs 在中风治疗中的角色更加复杂,也为相关研究提供了新的思路。

(六)多发性硬化症(MS)


多发性硬化症是一种自身免疫性神经退行性疾病,主要影响中枢神经系统。研究发现,ASICs 在多发性硬化症中同时影响神经炎症和神经保护。

在多发性硬化症的发病过程中,免疫系统错误地攻击中枢神经系统的髓鞘,引发神经炎症。ASICs 的激活会调节炎症细胞的功能,进一步加剧神经炎症反应。然而,在疾病的某些阶段,ASICs 也能通过一些未知机制发挥神经保护作用,减轻神经细胞的损伤,这种矛盾的现象为多发性硬化症的治疗带来了挑战,也为研究 ASICs 的作用机制提供了方向。

三、ASICs 作为治疗靶点的潜力


从上述研究可以看出,ASICs 在多种神经退行性疾病的发病机制中都起着重要作用,这使其成为极具潜力的治疗靶点。通过调节 ASICs 的功能,可以为神经退行性疾病的治疗提供新的策略。

例如,研发能够特异性抑制 ASICs 过度激活的药物,有望减少阿尔茨海默病中 Aβ 的积累、缓解帕金森病中多巴胺能神经元的丢失、减轻肌萎缩侧索硬化症中的兴奋性毒性、改善亨廷顿病中的酸毒性和酸中毒、降低中风后的细胞损伤以及控制多发性硬化症中的神经炎症。同时,对于 ASICs 具有神经保护作用的情况,可以探索如何增强其有益功能,促进神经细胞的修复和再生。

然而,将 ASICs 作为治疗靶点仍面临诸多挑战。首先,ASICs 存在多种亚型,不同亚型在不同组织和细胞中的功能可能存在差异,如何精准地针对致病相关的 ASICs 亚型进行干预是一个关键问题。其次,目前对于 ASICs 在神经退行性疾病中的具体作用机制尚未完全明确,需要进一步深入研究。此外,药物研发过程中还需要考虑药物的安全性和有效性,确保其能够在人体中发挥预期的治疗效果,同时避免不良反应的发生。

四、结论与展望


综上所述,酸敏感离子通道(ASICs)在多种神经退行性疾病的病理机制中发挥着重要作用,涵盖了从神经元损伤到神经炎症等多个方面。其在不同神经退行性疾病中的表现各异,但都与疾病的发生、发展密切相关。这为神经退行性疾病的研究开辟了新的方向,也为开发新型治疗方法提供了潜在的靶点。

未来的研究需要进一步深入探讨 ASICs 的作用机制,明确不同亚型在不同疾病阶段的功能差异。在此基础上,开发更加精准、有效的靶向药物,有望为神经退行性疾病的治疗带来新的突破。同时,结合其他治疗手段,如基因治疗、细胞治疗等,综合干预神经退行性疾病的病理过程,或许能够更好地改善患者的预后,减轻患者的痛苦,提高患者的生活质量。相信随着研究的不断深入,ASICs 在神经退行性疾病治疗领域将展现出巨大的潜力。
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