科学家将金属分子、微泡和超声波结合起来对抗阿尔茨海默病斑块

2021年07月15日 10:49 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

科学家们希望通过更有趣的方式来解决阿尔茨海默病的根源问题,其中之一是利用微泡“撬开”血脑屏障,并放入药物,破坏有毒斑块。英国的一个团队利用这种实验方法取得了新的成功,展示了该技术如何与超声波和一种新型金属基分子相结合,在早期阶段防止这种类型的斑块堆积。

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利用微泡与超声波相结合来对付阿尔茨海默病的想法,是科学家们多年来一直在探索的事情。澳大利亚昆士兰大学的一个研究小组取得了一些有希望的进展,他们早在2015年就发表了一些令人兴奋的早期成果。

血脑屏障是一组具有高度选择性的细胞,作为“守门员”,防止血液中循环的有害分子和毒素进入大脑。但这样做的一个后果是,很难将药物送入大脑以治疗某些疾病,无论是脑癌、帕金森病还是像阿尔茨海默病这样的痴呆症。

微泡有可能提供一种克服这一障碍的方法。当聚焦超声波应用于该区域时,这些注入的微泡迅速来回移动,导致血脑屏障暂时打开,为分子进入和发挥作用扫清道路。

昆士兰大学的团队已经成功地使用这种方法来提供药物,以消除有毒的淀粉样斑块,这些斑块会破坏突触,被视为阿尔茨海默病的关键驱动因素。此外,他们发现该技术甚至在没有任何药物的情况下也是有效的,超声波可以激活细胞,使其自行消化斑块,而且与超声波相结合可以使小鼠的神经元之间的信号传递恢复到年轻水平。

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另外,伦敦帝国理工学院的科学家们一直在开发基于金属的分子,可以通过这种方法来防止淀粉样物质在大脑中堆积。以前的努力已经失败了,这些分子往往被证明对健康细胞有毒,或者无法到达它们需要去的地方。

研究第一作者Tiffany Chan说:“由于毒性问题和难以穿越血脑屏障,很少有金属分子被作为β-淀粉样蛋白堆积的潜在抑制剂被研究。”

该分子将金属钴与它周围的一组有机分子以及防止它被健康神经细胞吸收的化学基团相结合。该分子具有与淀粉样肽结合的能力,淀粉样肽是联合起来形成破坏性淀粉样蛋白和团块的单个片段。

在小鼠的实验中,该团队将这种新型分子与微泡一起注入啮齿动物的静脉,然后使用超声波聚焦于大脑的海马区,该区域在阿尔茨海默病中特别容易受到淀粉样物质的堆积。该分子不仅被安全地送入小鼠大脑,而且可以被引导到特定的位置,研究小组只成功地将其送入左侧海马体,几周后没有观察到不良影响。

在单独的实验中,该团队还通过对人脑类细胞的体外实验研究了他们的新型金属基分子。在这里,科学家们通过其与淀粉样肽结合的能力证明了该分子的“高抑制活性”,同时还表明它对人类细胞没有毒性。

研究共同作者Ramon Vilar教授说:“这项研究显示了金属基分子在防止淀粉样β聚集方面的潜力。将对这种新化合物进行更深入的研究,以确定它是否也能防止β-淀粉样蛋白在小鼠体内堆积而不产生不必要的毒副作用。”

该研究发表在《化学科学》杂志上。

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