围绕阿尔茨海默病“进入中晚期是否仍有可逆窗口”这一国际医学界长期关注的难题,我国科研团队在脑能量代谢方向取得新的实验进展。
中国科学院昆明动物研究所近日发布信息称,该所与云南大学生命科学学院协作,通过构建调控葡萄糖代谢并促进脑内能量供给恢复的多靶点活性化合物,在中晚期模型小鼠中实现记忆缺陷逆转,为晚期治疗路径探索提供了新的证据链。
相关成果已发表于国际期刊《先进科学》。
问题:晚期干预长期缺乏“可操作抓手”。
阿尔茨海默病以渐进性记忆障碍和认知功能衰退为主要特征,临床上常见患者在症状明显后才就医,错过早期干预窗口。
过去相当一段时期,研究重点多集中在β-淀粉样蛋白等病理标志物清除或抑制上,但对于病程进入中晚期的患者,神经网络损伤、能量供需失衡等问题叠加,使治疗效果更易受限。
如何在晚期阶段找到可干预、可恢复的关键环节,成为决定治疗突破的重要方向。
原因:脑能量危机可能是衰老走向疾病的重要“拐点”。
科研界越来越重视一种观点,即在正常衰老到阿尔茨海默病的演变过程中,神经元能量供给不足、葡萄糖利用受阻等代谢异常不仅是结果,也可能反过来推动病理进展。
该研究以能量代谢为主线,提出并验证“衰老—阿尔茨海默病—挽救”相关假说:一些在正常衰老中呈上调的基因集,在进入阿尔茨海默病状态后反而下调,提示衰老阶段形成的代谢适应机制在疾病中可能被破坏;若能修复这一“代谢断档”,或可打开晚期功能恢复的可能性。
影响:从“单点打击”转向“多通路协同”的新证据。
研究团队将阿魏酸与庚酸通过酯键连接,合成新型多靶点活性化合物,并对其结构与纯度进行验证,随后在16—24月龄的经典阿尔茨海默病模型小鼠中开展干预实验。
结果显示,长期干预可显著提升小鼠学习能力,改善受损的空间记忆,同时减轻脑内β-淀粉样蛋白斑块负担。
更具指向性的是,研究在基因表达层面捕捉到一类“特征性基因集”的可逆变化:该基因集与氧化磷酸化、糖酵解、三磷酸腺苷生成等能量代谢通路高度相关,疾病状态下表达下行,治疗后可恢复至接近正常水平,为“能量代谢失衡可被修复、晚期仍可改善功能”提供了分子依据。
对策:瞄准葡萄糖转运与能量供给的关键环节。
研究进一步观察到,干预后不同年龄阶段患病小鼠海马区的葡萄糖转运蛋白1与葡萄糖转运蛋白3水平明显上调,脑内三磷酸腺苷含量随之恢复,提示神经元葡萄糖利用被重新激活。
这一发现的价值在于,把抽象的“能量危机”具体化为可检测、可调节的靶点体系,为后续药物筛选和疗效评估提供了路径:一方面,通过增强葡萄糖进入与利用,改善神经元能量供给;另一方面,在多通路层面联动调控,避免单一靶点难以覆盖复杂病程的问题。
前景:为药物研发与临床策略提供新坐标。
需要指出的是,动物模型结果向临床转化仍需经历安全性、剂量窗、长期效应及人群差异等多重验证,但此次研究至少在实验层面回答了“晚期是否完全不可逆”的关键疑问:在一定条件下,通过修复能量代谢网络,认知功能存在被改善的可能。
随着代谢组学、脑成像与多组学数据的进一步融合,未来围绕“能量代谢—神经网络功能—病理负担”三者关系的研究有望更清晰,为分期治疗、联合用药及个体化干预提供依据。
尤其在我国老龄化程度持续加深的背景下,面向晚期患者的有效策略探索,具有突出的公共卫生意义和社会价值。
这项研究不仅刷新了对阿尔茨海默病可逆性的科学认知,更彰显了我国在神经科学领域的原创创新能力。
随着全球老龄化进程加速,破解神经退行性疾病治疗难题具有重大社会意义。
科研人员表示,将继续深化机制研究,推动基础研究成果向临床转化,为守护老年人脑健康贡献中国智慧。