简单来说，阿尔茨海默病可以看作是脑部废物堆积，从而扰乱神经活动。这种堆积导致神经连接和脑组织完整性丧失，从而导致常见的症状，如严重的记忆力丧失和情绪失调。
随着对疾病起源、治疗和预防研究的进展，科学家们正在探索新的方法来增强大脑清除阿尔茨海默病中积累的有毒碎屑的能力。
在一项新研究中，来自加泰罗尼亚生物工程研究所（IBEC）、四川大学华西医院（WCHSU）及其英国同事的团队，通过使用生物活性纳米粒子改善大脑的血管废物清除系统，显著逆转了小鼠的阿尔茨海默病。
他们的研究结果发表在《自然》杂志的《信号转导与靶向治疗》上，为人类阿尔茨海默病的更好治疗方案铺平了道路。
阿尔茨海默病是废物清除问题
我们的大脑不仅受到颅骨的保护，还受到一层叫做血脑屏障（BBB）的精致半透膜的保护。这层屏障创造了一个稳定的环境来支持关键的神经元功能，作为大脑毛细血管网络（滋养每一个神经元）和身体更广泛的血管系统之间的守护者。它保护大脑免受毒素和病原体的侵害，调节必需营养物质的通过，并排出正常新陈代谢过程中自然积累的有害化合物。
其中一种化合物是β淀粉样蛋白（Aβ），它是阿尔茨海默病的关键诱因。虽然每个人在一生中都会产生Aβ，但其积累形成斑块会随着年龄增长而增加。当血脑屏障清除Aβ的能力下降时，其有毒浓度就会升高，从而引发阿尔茨海默病的神经退行性级联反应。
先前的研究已经确定了参与这种清除过程的几个分子成分，包括脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1）。这种分子维持血脑屏障的完整性并帮助清除Aβ，但当其功能受损时，Aβ会积聚到危险水平。
基于这一见解，该团队设计了一种模仿LRP1的纳米粒子，使其能够“运送”Aβ穿过血脑屏障进入血液循环，从而安全地清除Aβ。
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纳米粒子将β淀粉样蛋白减少了50%
为了测试这种疗法，研究人员向经过基因改造以过度产生Aβ的小鼠注射了三剂纳米粒子，这些小鼠表现出类似于人类阿尔茨海默病的认知能力下降。
“注射后仅一小时，我们观察到大脑中Aβ量减少了50-60%，”该研究的第一作者、四川大学华西医院研究员、伦敦大学学院（UCL）博士生陈俊扬在新闻稿中解释道。
为了评估治疗的长期效果，研究团队在几个月内监测了小鼠的行为和记忆能力。结果令人震惊：一只18个月大的小鼠——相当于90岁的人类——在六个月前接受纳米粒子治疗后，恢复了健康小鼠的行为。
“引人注目的是，我们的纳米粒子作为一种药物，似乎激活了一种反馈机制，使这种清除途径恢复到正常水平，”IBEC教授兼该研究负责人朱塞佩·巴塔利亚在新闻稿中说。
利用生物物理学推进阿尔茨海默病研究
“长期效果来自血管系统的恢复。我们认为它像一个级联反应：当Aβ等有毒物质积累时，疾病就会进展。但一旦血管系统能够再次发挥作用，它就开始清除Aβ和其他有害分子，使整个系统恢复平衡，”巴塔利亚补充道。
这种新药就像一个分子“开关”，通过模仿LRP1的特性，重新启动大脑的废物管理系统。它具有罕见的能力，可以穿过血脑屏障，与Aβ结合，并将其运出，重新建立血管系统作为大脑废物“高速公路”的作用。这一过程支持健康神经功能的恢复。
“我们的研究表明，在实现快速Aβ清除、恢复血脑屏障的健康功能以及显著逆转阿尔茨海默病病理方面，具有显著的疗效，”研究合著者、IBEC研究员洛雷娜·鲁伊斯·佩雷斯说。
鉴于这种神经退行性疾病的毁灭性影响，这种创新的治疗方法有一天可能会通过将生物物理学原理与我们对脑生理学日益增长的理解相结合，改善人类阿尔茨海默病的治疗。
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文章来源
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- 加泰罗尼亚生物工程研究所: 科学家使用纳米粒子逆转小鼠阿尔茨海默病
- 《自然》：信号转导与靶向治疗: 通过血脑屏障转运的多价调节实现快速β淀粉样蛋白清除和认知恢复
