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溃疡细菌蛋白可能阻断阿尔茨海默病蛋白 这一发现如何申请专利?

专利代理 发布时间:2025-06-20 13:11:38 浏览:


阿尔茨海默病是最常见的痴呆症类型,占所有病例的60%到70%。
 
阿尔茨海默病有多种原因——许多原因仍然没有完全理解。
 
两种蛋白质长期以来被认为在阿尔茨海默病中起着中心作用是淀粉样β蛋白和tau蛋白。淀粉样β蛋白在脑细胞外形成粘性的斑块。这会破坏神经元之间的通信。
 
Tau在脑细胞内积累并扭曲成缠结。这最终导致细胞死亡。这些斑块和缠结是阿尔茨海默病的特征性表现。
 
这种理解,被称为淀粉样蛋白假说,几十年来指导了研究,并导致了旨在清除大脑中淀粉样蛋白的治疗方法。单克隆抗体药物在近年来被批准用于此目的。
 
但是它们只能在疾病的早期阶段起作用。它们无法逆转已经造成的损伤,可能会引起严重的副作用,例如脑肿胀和出血。最重要的是,它们只针对淀粉样β蛋白,而tau蛋白未被治疗。
 
但出乎意料的是,我们同事和我最近发表的研究发现,幽门螺杆菌中的一种蛋白质——这种细菌最著名的是引起胃溃疡——可以阻止淀粉样β蛋白和tau蛋白的毒性积累。
 
这一意外发现可能指向对抗阿尔茨海默病的新策略。
 
我们最初研究的是幽门螺杆菌如何与其他微生物相互作用。一些细菌会形成保护性社区,称为生物膜,它们依赖于淀粉样聚集体(结构上类似于大脑中形成的斑块)作为结构支架。
 
这让我们思考:幽门螺杆菌是否也能通过干扰人类中的淀粉样聚集体影响细菌生物膜?
 
将注意力转向了一种众所周知的幽门螺杆菌蛋白,称为CagA。已知该蛋白的一半会触发人体细胞的有害影响(称为C-末端区域),而另一半(该蛋白的N-末端区域)可能具有保护特性。
 
令人惊讶的是,这个N端片段,称为CagAN,显著减少了大肠杆菌和假单胞菌这两种细菌中细菌淀粉样蛋白和生物膜的形成。
 
受到这些结果的鼓舞,测试了相同的蛋白质片段是否可以阻止人类淀粉样β蛋白的积累。
 
为了做到这一点,我们在实验室中培养了淀粉样β分子:一些用CagAN处理,而另一些则保持正常。然后我们使用荧光阅读器和电子显微镜追踪淀粉样蛋白的形成。
 
处理过的样本在测试期间的淀粉样蛋白团块形成明显减少。即使在非常低的浓度下,CagAN也几乎完全阻止了淀粉样β蛋白形成淀粉样聚集体。
 
为了理解CagAN是如何工作的,我们使用核磁共振(可以让我们观察分子如何相互作用)来研究蛋白质与淀粉样β蛋白的相互作用。
 
值得注意的是,CagAN 也阻止了tau聚集——这表明它作用于阿尔茨海默病中涉及的多种有毒蛋白质。
 
研究表明,幽门螺杆菌的蛋白质片段可以有效地阻止与阿尔茨海默病相关的两种蛋白质的积累。这表明,细菌蛋白质——或基于它们的药物——有一天可能会阻止阿尔茨海默病的最早迹象。
 
此外,这些益处可能不仅限于阿尔茨海默病。
 
在额外的实验中,相同的细菌片段阻止了IAPP(参与2型糖尿病的蛋白质)和α-突触核蛋白(与帕金森病相关)的聚集。所有这些情况都是由有毒的淀粉样聚集体积累引起的。
 
单个细菌片段能够干扰这么多蛋白质,这表明其具有令人兴奋的治疗潜力。虽然这些疾病影响身体的不同部位,但它们可能通过淀粉样蛋白之间的交叉对话相互联系——CagAN可能有助于破坏这一共享机制。
 
研究还揭示了CagAN如何阻止淀粉样β蛋白和tau蛋白形成淀粉样聚集体的潜在机制。
 
CagAN通过阻止蛋白质聚集在一起形成团块来实现这一点的一种方法,他们还阻止了小型的、过早的淀粉样聚集体的形成。在未来,我们将继续进行详细的机制研究,并在动物模型中评估其效果。
 
这些结果也引发了一个问题:幽门螺杆菌,长期以来被认为只有害处,是否也有保护作用?
 
一些研究表明幽门螺杆菌感染与阿尔茨海默病之间可能存在联系,尽管这种关系仍然不明确。
 
我们的发现为这一讨论增添了新的层次,表明幽门螺杆菌的一部分实际上可能干扰导致阿尔茨海默病的分子事件。
 
未来,我们可能需要采取更精确和个性化的措施。与其完全用抗生素消除幽门螺杆菌,不如在不同的生物背景下了解细菌的哪些部分是有害的,哪些部分可能实际上是有益的更为重要。
 
随着医学向更高的精确度发展,目标可能不再是为了消灭每一个微生物,而是要了解其中一些微生物如何与我们合作而不是对抗。
 
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