综述:阿尔茨海默病中β淀粉样蛋白和tau蛋白聚集与解聚的双重调节

【字体: 时间:2025年03月27日 来源:Translational Neurodegeneration 10.8

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  这篇综述系统阐述了阿尔茨海默病(AD)中Aβ和tau蛋白协同致病的分子机制,揭示了二者通过β-片层结构(β-sheet)形成神经毒性聚集体的关键特征。作者创新性提出双重靶向策略——通过抑制Aβ42的17LVF19和tau的275VQIINK280/306VQIVYK311等关键结构域,或利用EGCG、姜黄素等天然化合物破坏疏水相互作用/静电作用,实现同时调控聚集(aggregation inhibition)与解聚(dissociation)。该研究为开发新一代AD治疗药物提供了重要理论依据。

  

背景

阿尔茨海默病(AD)作为最复杂的神经退行性疾病,其病理特征表现为β淀粉样蛋白(Aβ)斑块和tau蛋白神经纤维缠结(NFTs)的异常沉积。研究表明,Aβ42因其C端41IA42疏水片段展现出比Aβ40更强的聚集倾向,而tau蛋白则通过微管结合域(MTBD)中的275VQIINK280和306VQIVYK311六肽片段形成交叉β结构。二者通过长程神经网络相互促进,加速AD病程发展。

Aβ和tau聚集的特性

Aβ聚集动力学显示,其16KLVFFAEDVG25和29GAIIGLMVGGVVIA42片段通过疏水相互作用驱动原纤维形成。冷冻电镜证实,tau蛋白V306-F378区域构成的C型结构是纤维核心。值得注意的是,Aβ寡聚体与tau单体通过Tyr10/Phe20等残基发生交叉播种(cross-seeding),这种协同毒性比单一聚集体高3-5倍。

双重调节机制

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)通过竞争性结合Aβ的His6/Glu11和tau的Ser341,同时破坏二者β片层结构。姜黄素衍生物PE859则能降低SAMP8小鼠脑内Aβ42水平达47%,并减少tau磷酸化。分子动力学模拟显示,钩藤碱(rhynchophylline)可与Aβ的Leu34/Val39及tau的Ile308形成π-π堆积,实现双重解聚。

治疗策略展望

当前临床前研究聚焦三类策略:(1)靶向Aβ中央疏水核(17LVF19)和tau steric zipper结构的共价抑制剂;(2)促进小胶质细胞清除的纳米材料如碳点(carbon dots);(3)穿透血脑屏障(BBB)的转运体偶联技术。AS-603等候选药物已进入Ⅱ期临床试验(NCT04476303),其通过增强Aβ/tau寡聚体降解显示双重调节潜力。

挑战与机遇

尽管靶向Aβ的单抗(MABs)如Aducanumab已获批,但约38%患者出现淀粉样蛋白相关影像异常(ARIA)。相比之下,天然化合物如新贝碱(neferine)通过将β折叠转为α螺旋,展现出更优的安全性。未来需结合生物标志物分层,开发针对APOE ε4携带者等特定亚群的个性化治疗方案。

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