2021-07-26 09:07

金属分子显示出了对抗阿尔茨海默病多肽形成的希望

me<em></em>tal-ba<em></em>sed molecules show promise against the build-up of Alzheimer’s peptides

在实验室测试中,帝国理工学院的研究人员创造了一种基于金属的分子,可以抑制一种与阿尔茨海默病相关的肽的积聚。

肽是蛋白质的片段,而阿尔茨海默病的一个关键特征是一种称为β淀粉样蛋白的特殊肽的形成。该团队证明,在超声波的帮助下,他们的分子可以穿过小鼠的血脑屏障,瞄准大脑中损伤肽最常积聚的部分。

阿尔茨海默病是最常见的痴呆症,全世界约有5000万人受其影响。迫切需要开发能够预防或扭转这一毁灭性疾病影响的药物。

一些金属分子已经被设计用来防止β淀粉样蛋白的形成。然而,这些物质通常对细胞有毒,或者不能穿过血脑屏障(BBB)——一种半透性的保护屏障,它仔细地调节进出大脑的物质的通道。

现在,来自伦敦帝国理工学院化学和生物工程系的一个团队设计了一种基于金属的分子,在实验室研究中,这种分子在防止β淀粉样蛋白的形成方面非常有效。

他们还证明,这种分子对人类类大脑细胞无毒,在微气泡和聚焦超声技术的帮助下,它可以穿过小鼠的血脑屏障。研究结果发表在《化学科学》杂志上。

me<em></em>tal-ba<em></em>sed molecules show promise against the build-up of Alzheimer’s peptides该团队的新分子以钴为中心。Credit: Imperial College Lo ndon

非侵入性的和无毒的

来自帝国理工大学化学和生物工程系的第一作者Tiffany Chan说:“由于毒性问题和跨越血脑屏障的困难,很少有金属分子被研究作为淀粉样蛋白-β积聚的潜在抑制剂。

“我们设计的分子能够干扰β淀粉样蛋白,而且看起来无毒,它可以通过超声波传输穿过血脑屏障,这意味着你不需要侵入性的程序。”

这种分子以金属钴为中心,周围环绕着形成复合物的有机分子,这种复合物与淀粉样蛋白β肽结合,防止它们相互结合和堆积。这种分子还含有化学基团,可以防止它被人体神经细胞吸收,从而降低其毒性。

me<em></em>tal-ba<em></em>sed molecules show promise against the build-up of Alzheimer’s peptides激光消融术-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)大脑图像突出显示的区域 E其中的一个我 研究中的Tal络合物积累。这个区域(左海马)被超声;没有我的证据 右侧海马区可见Tal复合体聚集(无超声对照)。Credit: Imperial College Lo ndon

为了证明这种分子可以穿过血脑屏障,研究小组使用了一种技术,将这种分子与微气泡一起注射到小鼠的静脉中。当超声波指向大脑时,微泡迅速来回移动,打开血脑屏障,允许分子以非侵入性和靶向的方式进入大脑。

研究小组能够将超声波聚焦在大脑的海马区,这一区域经常受到阿尔茨海默病早期β淀粉样蛋白积聚的强烈影响。他们还能够通过只将分子传递到左侧海马体来展示超声波定位的特异性。

小鼠对这种分子的耐受性很好,几周后没有不良反应。来自帝国理工学院化学系的合著者Ramon Vilar教授说:“这项研究显示了金属分子在防止淀粉样蛋白β聚集方面的潜力。我们将对这种新化合物进行更深入的研究,以确定它是否也能在不产生有害的毒性副作用的情况下,防止小鼠体内β淀粉样蛋白的形成。”