探秘阿卡西汀(ACA):对抗阿尔茨海默病的新希望 —— 基于自噬通路与外泌体释放的研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Molecular Neurobiology 4.6

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  为探究阿卡西汀(ACA)对阿尔茨海默病(AD)的治疗潜力,研究人员开展了 ACA 对淀粉样 β(Aβ)肽诱导毒性模型中自噬通路和外泌体释放影响的研究。结果显示,ACA 能调节相关蛋白水平,减少 Aβ 和 Alix 蛋白量。这为 AD 治疗提供了新思路。

  阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),这个名字听起来就让人胆寒,它就像大脑里的 “橡皮擦”,悄无声息地擦去患者的记忆和认知能力。随着全球老龄化加剧,AD 患者数量急剧上升,预计到 2050 年,全球将有 1.07 亿人受其困扰。在 AD 患者的大脑中,淀粉样 β(Aβ)纤维在神经元外异常沉积,tau 蛋白在神经元内过度磷酸化 ,这些变化严重破坏了神经元的正常功能。
自噬(Autophagy),作为细胞内的 “清洁大师”,负责清除细胞内多余或受损的细胞器、错误折叠或聚集的蛋白质以及病原体等,对维持细胞的正常功能和内环境稳定起着至关重要的作用。然而,在 AD 患者的神经元中,自噬通路出现异常,不仅导致细胞内的 “垃圾” 堆积,还可能通过增加外泌体(Exosomes)介导的毒性蛋白运输,加速神经退行性疾病的传播。

阿卡西汀(Acacetin,ACA),一种天然存在的生物成分,因其具有神经保护、抗炎等多种药理特性,被视为治疗 AD 的潜在 “救星”。但目前,关于 ACA 治疗 AD 的具体分子机制仍不明确,这就像在黑暗中摸索,需要进一步的研究来照亮前行的道路。

为了揭开 ACA 治疗 AD 的神秘面纱,来自土耳其健康科学大学(University of Health Sciences)等机构的研究人员开展了一项深入研究,相关成果发表在《Molecular Neurobiology》杂志上。

研究人员采用了多种先进的技术方法。首先,利用分子建模(Molecular Modeling)技术,对 ACA 与自噬相关蛋白进行分子对接(Molecular Docking)和分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation),从原子层面探究它们之间的相互作用。同时,通过细胞实验,将人骨髓间充质干细胞(BMMSC)诱导分化为神经元细胞,构建 Aβ1-42肽诱导的毒性模型。在这个模型基础上,使用 MTT 分析、蛋白质免疫印迹(Western Blot)、免疫荧光(Immunofluorescence)等技术,检测相关蛋白的表达水平和细胞活力,还通过透射电子显微镜(TEM)和免疫沉淀技术对外泌体进行了分离和鉴定。

在分子对接实验中,研究人员发现 ACA 与自噬通路相关的靶蛋白(如 mTOR、LC3、Beclin-1、p62 和 Lamp2a)具有较高的结合能,这表明它们之间能紧密结合。分子动力学模拟结果显示,在 100 ns 的模拟时间内,除 p62 蛋白外,ACA 与其他靶蛋白形成的复合物的均方根偏差(RMSD)值均未超过 0.1 - 0.3 nm,表明 ACA 与这些蛋白的相互作用非常稳定。

细胞实验中,MTT 分析结果表明,10 μM 的 Aβ1-42肽能显著抑制神经元细胞的活力,而 25 μM 和 50 μM 的 ACA 则能显著提高 Aβ 肽诱导毒性模型细胞的活力。

进一步的蛋白质免疫印迹和免疫荧光实验结果显示,在 Aβ1-42处理组中,参与自噬体结构形成的 LC3II 蛋白、自噬体起始复合物标记蛋白 Beclin-1 以及参与自噬体结构的 p62 蛋白水平均显著升高,而参与自噬溶酶体结构和伴侣介导自噬的 Lamp2a 蛋白水平显著降低;在 Aβ1-42 + 25 μM ACA 和 Aβ1-42 + 50 μM ACA 处理组中,LC3II、Beclin-1 和 p62 蛋白水平下降,Lamp2a 蛋白水平升高。这说明 ACA 能够调节自噬通路相关蛋白的表达,使自噬水平趋于正常。

同时,研究人员还发现,在 Aβ1-42处理组中,淀粉样 β 蛋白和外泌体相关蛋白 Alix 的水平显著升高;而在 Aβ1-42 + 25 μM ACA 和 Aβ1-42 + 50 μM ACA 处理组中,这两种蛋白的水平显著降低。这表明 ACA 不仅能够减少淀粉样 β 蛋白的积累,还能降低外泌体的释放。

综上所述,本研究通过多种实验手段,揭示了 ACA 在 Aβ 肽诱导的毒性模型中,通过调节自噬通路相关蛋白水平,减少淀粉样 β 蛋白和外泌体释放,发挥显著的体外神经保护作用。这一研究为深入理解 ACA 治疗 AD 的分子机制提供了重要依据,也为开发基于 ACA 的 AD 治疗新策略带来了新的希望。然而,目前的研究仅在体外细胞模型中进行,未来还需要进一步开展体内实验,明确 ACA 在活体动物中的神经保护和治疗效果及具体机制,为将 ACA 应用于临床治疗 AD 奠定更坚实的基础。

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