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专利代理发布时间：2025-12-03 23:07:28 浏览: 次

高水平的钙对细胞有毒性，并导致阿尔茨海默病中神经元的丧失。新的JCI Insight研究确定了年轻大脑如何保护自己免受高水平钙的影响的机制，这可能帮助科学家们了解如何保护大脑免受这种神经退行性疾病的侵害。

Glyoxalase 1 (GLO1) 是一种在清除细胞有毒代谢产物中起关键作用的蛋白质。在研究中，耶鲁大学医学院 (YSM) 的研究人员发现，在细胞钙水平过高的动物大脑中，GLO1 水平升高。他们发现，大脑通过增加 GLO1 表达作为保护机制来减轻钙调节失常的影响。

随着年龄的增长，研究人员发现GLO1的活性下降，这可能使大脑对神经退行性病变的适应能力降低。该研究可以为开发靶向GLO1并预防神经退行性病变的疗法提供参考。

该研究是阿恩斯特实验室与耶鲁医学院神经病学教授劳伦·哈赫曼·桑辛实验室之间的合作成果。

Arnsten的实验室专注于钙通道的调节异常，这个通道被称为肌钙蛋白受体2 (RyR2)，它能从细胞的滑面内质网中释放钙。

这个通道就像一个水龙头，可以打开和关闭，这会导致钙离子进入神经元，从而产生许多下游效应。

先前的研究已经表明，RyR2 随着年龄的增长可能会发生改变，导致“水龙头”一直开启，这些变化与阿尔茨海默病甚至长期新冠有关。在他们的新研究中，研究人员探讨了大脑如何应对这种不受调节的钙离子涌入。

研究小组使用了一种动物模型，其中 RyR2 通过基因改变总是处于“开启”状态，导致大脑中慢性钙泄漏。他们观察到在两个对认知和记忆重要的区域——前额叶皮层和海马体——中 GLO1 的表达和活性升高。GLO1 的表达最初随着年龄的增长而增加，在小鼠中达到峰值，但在年长的动物中则有所下降。

然后，研究人员将年长的动物引入一个T形迷宫，以测试它们的记忆。他们发现，那些带有基因修改的RyR2受体并且不再有升高GLO1的动物记忆比健康对照组更差。

研究结果证实，钙功能障碍与认知恶化有关。

该研究指出，GLO1的表达可能是大脑中补偿慢性钙调节障碍的潜在机制。钙在大脑中是一种非常强大的介质，GLO1具有解毒特性，可以帮助大脑对抗随着时间变化的钙变化。

研究人员希望，揭示阿尔茨海默病前的进程有一天能带来新的疗法，随着上游生物学的逐渐清晰，可以开发预防性疗法，在疾病成为问题之前进行干预。

可以从以下方向申请专利：

1、治疗产品与医药用途：

GLO1激活剂/增强剂及其在治疗或预防神经退行性疾病中的用途。

研究证实GLO1上调是有效的内源性保护反应。因此，药物性增强GLO1功能是合理的治疗策略。

2、诊断与预后生物标志物：

以GLO1活性/表达水平或RyR2功能状态作为神经退行性风险或疾病分期的生物标志物。

保护检测脑脊液、外周血外泌体或影像学（如开发GLO1 PET示踪剂）中GLO1/RyR2相关指标的诊断方法。

3、筛选平台与研究工具：

用于筛选GLO1增强剂或RyR2稳定剂的体外/体内筛选平台。

保护一种工程化的细胞系或动物模型（如研究中使用的RyR2功能增益型小鼠），专门用于高通量筛选能调节该通路的候选药物。

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