樊 星,陳 紅,高雪峰,趙 鵬,董貴成*
(包頭師范學院,內蒙古 包頭 014030)
以β-淀粉樣蛋白為靶點的阿爾茨海默病治療途徑
樊 星,陳 紅,高雪峰,趙 鵬,董貴成*
(包頭師范學院,內蒙古 包頭 014030)
阿爾茨海默病(AD)的病因有很多,有研究證明β淀粉樣蛋白(Aβ)在腦內的沉積是AD病理的始發因素和重要環節,是導致AD的關鍵因素。以Aβ為靶點治療AD是新突破點。
β-淀粉樣蛋白;阿爾茨海默病;治療途徑
阿爾茨海默病(AD)是一種以進行性記憶力減退和認知功能障礙為主的神經退行性疾病[1],主要的病理特征是腦組織的細胞外Aβ沉積[2]。Aβ主要由β淀粉樣前體蛋白APP分解而來[3],是AD患者腦中斑塊的核心蛋白,它是由多種衍生自APP的不同長度的肽組成,主要組分是Aβ40和Aβ42。Aβ42具有更強的疏水性、聚集性和神經毒性。正常情況下以Aβ40為主,但由于多種原因,AD患者腦內Aβ42增多并沉積,導致AD發生。現代研究證明Aβ在腦內的沉積是AD病理的始發因素和重要環節,是導致AD的關鍵因素[4-5]。
Aβ來源于APP的水解。APP有兩條水解途徑。一條途徑不產Aβ,主要由α-分泌酶參與。這條途徑不會生成Aβ,而是產生可溶性sAPPα;另一條途徑產生Aβ,在β-分泌酶和γ-分泌酶的作用下生成Aβ40和Aβ42。正常人體的APP水解都會產生Aβ40和Aβ42,但AD患者Aβ42數量會異常增加。Aβ40溶解度高,不易產生聚合物,而Aβ42因其疏水性,會形成團狀聚集物,然后形成纖維狀物質,進而形成Aβ斑塊沉淀,具有很強的細胞毒性。研究表明,以Aβ為靶點開發的藥物可通過調節APP水解,促進Aβ清除,抑制Aβ聚集,從而達到減少Aβ的作用。因此,增強α-分泌酶活性或抑制β、γ-分泌酶的活性都會減少Aβ的產生。
2.1 抑制Aβ生成
2.1.1 α-分泌酶激動劑
α-分泌酶主要分布在細胞膜上,APP在α-分泌酶的作用下,會水解形成可溶性sAPPα,sAPPα有促進神經細胞發育、增強記憶的功能。α-分泌酶激動劑可以增強α-分泌酶的活性活性,促進APP水解成sAPPα。
2.1.2 β-分泌酶抑制劑
β-分泌酶主要分布在內涵體和高爾基體外側網絡結構(TGN),是APP水解的限速酶,是AD病理的關鍵因素。β-分泌酶抑制劑可以抑制β-分泌酶,從而減少Aβ的生成且不對其他生理功能產生嚴重不良影響。
2.1.3 γ-分泌酶抑制劑
γ-分泌酶是由四個亞單位組成的膜內蛋白水解酶,是APP水解成Aβ的關鍵酶。γ-分泌酶抑制劑可以抑制γ-分泌酶活性,從而降低APP水解成Aβ的效率,減少Aβ生成。
2.2 促進Aβ清除
2.2.1 通過血腦屏障轉運
血腦屏障(bood brain barrier,BBB)是指在腦毛細血管壁與神經膠質細胞的一種選擇性地阻止某些物質(多為有害物質)由血液進入腦的特殊屏障。運轉Aβ通過BBB進出大腦的主要受體是晚期糖基化終產物受體(RAGE)和低密度脂蛋白受體相關蛋白-1(LRP1)。RAGE的作用是運轉Aβ有血入腦;LRP1的作用是運轉Aβ由腦入血。通過使RAGE的表達量減少、LRP1的表達量增加,可以使腦內Aβ含量減少[7]。
2.2.2 小膠質細胞吞噬Aβ
小膠質細胞分布在腦內各個部分,它是中樞神經細胞的一種,可以發揮巨噬細胞作用,是中樞神經系統中的第一道免疫防線。它能吞噬Aβ從而抑制AD的惡化。Aβ可通過對小膠質細胞表面的高度糖基化終產物受體(RAGE)和清道夫受體的作用激活小膠質細胞,使小膠質細胞吞噬Aβ。但是如果小膠質細胞處于過度激活的狀態,就會導致促炎因子的過度產生,從而使AD惡化[8]。
2.2.3 星形膠質細胞清除Aβ
星型膠質細胞可以降解細胞外和細胞內的Aβ。星形膠質細胞能夠合成并分泌具有酶活性的胰島素降解酶,細胞外的Aβ會被胰島素降解酶降解。胰島素降解酶的抑制劑是胰島素,所以胰島素對細胞外Aβ的清除起到重要作用[9]。
AD的發病因素和機制十分復雜,如表觀遺傳學、基因變異、蛋白質異常修飾、內外環境因素等[10-11]。然而,Aβ在腦內的聚集仍然是AD病理機制研究的關鍵因素。因此,以Aβ為靶點來研究治療AD的藥物,從Aβ的產生、聚集、清除等途徑來減少Aβ,防止Aβ的沉積,是治療AD的重要靶點。
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本文編輯:吳宏艷
R749
A
ISSN.2095-6681.2016.36.136.02
內蒙古科技發展計劃項目(201502079);內蒙古自然科學基金項目(2015MS0315)
董貴成