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为探索锂盐治疗阿尔茨海默病(AD)潜力,研究人员经鼻内给予 5XFAD 小鼠锂盐,发现可改善症状且副作用小。
阿尔茨海默病治疗困境与新探索
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种极具破坏性的神经退行性疾病,像一场可怕的 “大脑风暴”,无情地侵袭着患者的认知和记忆。在美国,就有多达 600 万患者深受其害,而在全球范围内,这个数字更是庞大得惊人。目前,AD 的治疗手段十分有限,尚无药物能治愈或有效阻止疾病进展,这让无数患者和家属陷入绝望的深渊。
为了给 AD 患者带来新的希望,宾夕法尼亚大学的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于锂盐,这种在治疗双相情感障碍中发挥重要作用的药物,是否能在 AD 治疗领域创造奇迹呢?研究成果发表在《Journal of Neuroimmune Pharmacology》上,为 AD 治疗开辟了新的方向。
研究方法
在这项研究中,研究人员主要采用了以下几种关键技术方法:
- 动物实验:选用 5XFAD 转基因小鼠和野生型(WT)小鼠,5XFAD 小鼠会过度表达带有特定突变的人类 APP 和 PS1 蛋白,模拟 AD 的病理特征。通过对不同年龄的小鼠进行分组处理,研究锂盐的治疗效果。
- 免疫印迹(immunoblotting):用于检测大脑组织中各种蛋白质的表达水平变化,如内质网 Ca2+释放通道蛋白 InsP3R-1、细胞焦亡调节蛋白(NLRP3、cleaved caspase-1 等)、细胞因子(IL-1β、IL-18 等)以及突触蛋白(PSD-95、synapsin-1)等,以此探究锂盐对相关通路和蛋白的影响。
- 酶联免疫吸附测定(ELISA):测量血液中甲状腺刺激激素(TSH)和肌酐等生物标志物的水平,评估锂盐对甲状腺和肾脏功能的影响。
研究结果
- 锂盐的药代动力学优势:研究人员对比了野生型小鼠在鼻内或口服给予溶解于 Ryanodex 配方载体(RFV)或水中的氯化锂(LiCl)后,大脑和血液中的锂浓度。结果发现,与口服 LiCl 相比,鼻内给予 LiCl 的小鼠在 30 - 120 分钟内血锂浓度显著降低,且 2 小时时脑 / 血锂浓度比显著升高。这表明鼻内给药能让锂盐更有效地富集于大脑,减少在血液中的分布,提高药物的利用效率 。
- 改善认知和抑郁症状:对 5XFAD 小鼠进行行为学测试发现,鼻内给予 LiCl 的小鼠在恐惧条件反射测试中,无论是年轻成年(6 个月龄)还是老年(12 个月龄)的小鼠,记忆丧失情况都得到了显著改善;在尾悬架测试中,5XFAD 小鼠的抑郁样行为也明显减轻,不动时间恢复到与野生型小鼠相似的水平。这意味着鼻内递送 LiCl 能够有效缓解 5XFAD 小鼠的认知障碍和抑郁症状 。
- 抑制病理过程:通过免疫印迹分析,研究人员发现鼻内给予 LiCl 能抑制老年 5XFAD 小鼠大脑中 InsP3R-1 蛋白的病理性增加,减少细胞内氧化应激标志物(4-HNE 结合蛋白和 MDA 修饰蛋白)的表达,抑制细胞焦亡激活蛋白(NLRP3、cleaved caspase-1、N - terminal GSDMD)的升高,同时逆转细胞保护性细胞因子 IL-10 的下调。此外,还能减轻老年 5XFAD 小鼠突触后突触蛋白 PSD-95 的丢失,但对 synapsin-1 蛋白的丢失没有抑制作用。这一系列结果表明,鼻内递送 LiCl 可以有效抑制 AD 相关的病理过程,保护神经元和突触功能 。
- 对器官功能的影响:研究人员检测了小鼠血液中甲状腺和肾脏功能的生物标志物,发现鼻内给予 LiCl 12 周后,对甲状腺功能没有明显影响,且能改善 5XFAD 小鼠的肾功能,使血肌酐水平恢复正常。同时,该处理对小鼠的嗅觉、运动功能和体重也没有产生不良影响。这说明鼻内递送 LiCl 在治疗 AD 的同时,不会对甲状腺和肾脏等重要器官造成明显的副作用 。
研究结论与意义
这项研究表明,鼻内递送溶解于 RFV 的 LiCl 是一种极具潜力的 AD 治疗方法。它不仅能够显著提高脑 / 血锂浓度比,有效改善 5XFAD 小鼠的认知功能和抑郁样行为,还能抑制 AD 相关的病理过程,包括 Ca2+通道异常、氧化应激、神经炎症和细胞焦亡,同时对肾脏功能具有保护作用,且无明显的甲状腺毒性等副作用。这一研究为 AD 治疗提供了新的策略和思路,有望成为一种安全有效的治疗方法,为 AD 患者带来新的曙光。未来,还需要进一步研究不同锂盐配方在不同 AD 动物模型中的疗效,并开展临床试验,评估其在 AD 患者和精神疾病患者中的安全性和有效性,推动这一治疗方法从实验室走向临床应用。