浸大领导研究开发创新的钩藤化合物传送方式治疗阿兹海默症

星期三,2023年12月6日

香港浸会大学(浸大)领导的研究团队,开发了一种创新的药物传送方式,用作治疗阿兹海默症。经研究人员改造的「外泌体」,即由细胞释放出来的细胞外囊泡,能有效将从中草药钩藤提取的生物活性化合物「柯诺辛碱-B」,携带到患有阿兹海默症小鼠的大脑中。由于柯诺辛碱-B可促进维持细胞健康的自噬过程,这种利用外秘体的创新药物传送方式,能够改善认知功能和运动能力,并减轻阿兹海默症的症状。

研究结果已刊登于国际学术期刊《Nature-Signal Transduction and Targeted Therapy》。

钩藤生物活性成分可治疗阿兹海默症

阿兹海默症是最常见的一种认知障碍症,患者的脑细胞会退化并死亡,其特征是大脑积聚淀粉样蛋白和磷酸 tau 蛋白,导致大脑认知功能下降。目前全球有5,500多万认知障碍症病人。香港有10多万长者患有认知障碍症,预计到了2039年,会飙升至超过33万人。

目前阿兹海默症并无根治的方法。现有的治疗只能推迟疾病的发展,改善症状。浸大过往研究发现,钩藤的生物活性化合物柯诺辛碱-B,能有效治疗阿兹海默症。 然而,保护大脑免受血液中潜在有害物质影响的血脑屏障,会影响大脑吸收柯诺辛碱-B。

外泌体作为药物载体

为解决这个问题,由浸大中医药学院副院长(教与学)李敏教授、教学科研部研究助理教授Ashok Iyaswamy博士,以及其他本地、内地和海外科学家组成的研究团队,开发了一种利用外泌体将柯诺辛碱-B传递至大脑的新方法。

外泌体是由细胞释放出来的细胞外囊泡,有如纳米载体可在细胞之间运送分子。近期研究显示外泌体更可以成为输送药物的载体。为评估外泌体是否阿兹海默症的有效药物载体,研究人员操控小鼠的神经元细胞,令这些细胞释放的外泌体,其表面的转接蛋白 Fe65出现过度表达。Fe65参与淀粉样蛋白前体的运作,而淀粉样蛋白前体对阿兹海默症的发展有关键作用。

研究人员发现透过这种操控,神经元细胞能产生更多含有 Fe65 的外泌体。在阿兹海默症的实验模型中,这些经改造的外泌体显示拥有良好的能力,迁移至淀粉样蛋白前体过度表达的神经元细胞。这些发现显示,在外泌体表面的 Fe65,增强了外泌体对淀粉样蛋白前体水平较高的神经元细胞的靶向性,以及与这些神经元细胞相互作用的能力。淀粉样蛋白前体水平升高,是阿兹海默症的典型特征。

减少淀粉样蛋白的累积

柯诺辛碱-B具有促进自噬活动的特性,而自噬机制在维持神经元健康中发挥极为重要的作用。研究团队将柯诺辛碱-B载入经改造的外泌体中,再注射至患有阿兹海默症的小鼠体内,以评估其作为阿兹海默症药物的潜力。结果显示,载有柯诺辛碱-B的改造外泌体,可提升小鼠的自噬活动,并穿过血脑屏障,将柯诺辛碱-B传递至大脑,从而令累积的淀粉样蛋白减少三成。

此外,研究人员为阿兹海默症小鼠进行各种行为测试,包括旋转棒测试、空旷场地测试、情境恐惧条件反射测试,以及莫里斯水迷宫测试。结果发现注射载有柯诺辛碱-B的改造外泌体,可恢复25%认知和活动能力。

李敏教授表示:「我们的研究显示,外泌体很有潜力成为一种向大脑输送药物,用以治疗阿兹海默症的新方法。虽然还需要进行更多探索,但这项研究为未来发展出治疗阿兹海默症的药物带来希望。我们希望这项研究最终能造福长者、神经退化的高风险人士,以及神经退化性疾病的患者。」

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浸大中医药学院副院长(教与学)李敏教授(左)、研究助理教授Ashok Iyaswamy博士(右)开发创新的钩藤化合物传送方式,以治疗阿兹海默症。