研究背景
劍橋大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型,對1400多種FDA批準(zhǔn)的藥物進(jìn)行了篩選,發(fā)現(xiàn)碳酸酐酶(CA)抑制劑能夠降低細(xì)胞內(nèi)tau蛋白水平。這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然·化學(xué)(http://www.weberwork.com/sell/l_9/)生物學(xué)》雜志上。
#### 主要發(fā)現(xiàn)
- **藥物篩選**:研究人員構(gòu)建了表達(dá)人類野生型tau蛋白的轉(zhuǎn)基因斑馬魚模型,用于模擬tau病理變化。通過篩選1437種藥物,他們發(fā)現(xiàn)methocarbamol(一種CA抑制劑)可以顯著挽救tau誘導(dǎo)的感光細(xì)胞退化和形態(tài)缺陷,并降低總tau和磷酸化tau水平。
- **機(jī)制解析**:
- **溶酶體移動**:CA抑制劑使溶酶體移動至細(xì)胞表面,促進(jìn)細(xì)胞“吐出”tau蛋白。
- **非依賴性降解途徑**:CA抑制劑通過溶酶體胞吐作用清除tau蛋白,而不是依賴于自噬或蛋白酶體降解。
- **pH調(diào)節(jié)**:CA抑制劑提高溶酶體的pH值,增強(qiáng)其胞吐作用,將未磷酸化的tau蛋白排出細(xì)胞外,從而減少細(xì)胞內(nèi)的毒性tau積累。
#### 小鼠模型驗(yàn)證
- **tau突變小鼠**:在攜帶P301L tau突變的小鼠中,甲唑胺(另一種CA抑制劑)顯著降低了大腦中的總tau和磷酸化tau水平。
- **認(rèn)知改善**:在攜帶P301S tau突變的PS19轉(zhuǎn)基因小鼠中,甲唑胺治療減少了海馬區(qū)的神經(jīng)元丟失,降低了磷酸化tau積累,并提高了小鼠的認(rèn)知能力。
#### 結(jié)論與展望
- **治療潛力**:研究證明CA抑制劑可以通過調(diào)節(jié)溶酶體酸化,促進(jìn)tau蛋白的胞吐作用,從而降低神經(jīng)元內(nèi)的tau水平,改善神經(jīng)退行性病變。
- **未來方向**:進(jìn)一步研究CA抑制劑的作用機(jī)制,以及其在其他神經(jīng)退行性疾病中的應(yīng)用潛力,為開發(fā)新的治療方法提供基礎(chǔ)。
#### 重要意義
這項(xiàng)研究不僅揭示了CA抑制劑在治療tau異常聚集相關(guān)疾病中的潛在價值,還提示刺激毒性蛋白的非常規(guī)分泌可能是治療神經(jīng)退行性疾病的一種有效方法。這些發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新的治療策略提供了重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。