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阿尔茨海默病(AD)已经成为影响老年群体健康的关键疾病类型之一,相关研究预计到2050年,全球AD患者群体数量将达到1.53亿,约为当下患者数量的3倍。因此,科学家正不断寻找可以有效预防和治疗AD的全新策略。

根据已有研究发现的机制,AD的发生与β淀粉样蛋白形成的斑块,以及异常的tau蛋白缠结有关。另外,衰老本身带来的生理性变化也是推动AD发生的重要因素,比如神经炎症、细胞自噬损伤和线粒体功能障碍。当线粒体自噬(mitophagy)出现问题,会导致过多功能异常的线粒体堆积,持续损伤神经细胞,AD模型小鼠的大脑细胞中就经常能观察到线粒体自噬异常现象。

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图片来源:123RF

而近期发表于Alzheimer's & Dementia的研究就发现,来自石榴、草莓的成分或许能帮助解决线粒体自噬问题。这些水果富含鞣花单宁和鞣花酸,在被摄入体内后,肠道细菌可以将其转化成尿石素A(UA)UA恰好能够刺激线粒体自噬,并减少相关炎症对神经细胞的损伤,改善AD小鼠的认知功能

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这并非首次有研究发现UA带来的生理收益,去年《自然-衰老》的一篇论文就表明,UA可以充当线粒体调节剂,用于恢复衰老造血干细胞的血液重建能力,而直接补充UA可以恢复衰老小鼠的淋巴细胞生成,增强它们对病毒感染的抵抗力。

此外,德国法兰克福癌症研究所也曾在Immunity杂志发文称,UA 可以调节免疫细胞的功能,增加其抗癌能力。小鼠在摄入致癌物质的同时补充UA,可以使它们的肿瘤发病率降低,已经生成的肿瘤体积会更小。

回到最新的论文中,哥本哈根大学的研究团队在实验中构建了一批AD模型小鼠,这些小鼠会逐渐发展出AD相关的病理特征。不过,线粒体自噬损伤往往要先于病理症状出现,为此作者让一批小鼠在很小的时候就开始接受UA治疗

在持续治疗5个月后,所有AD模型小鼠参与了各种行为测试,与未经任何处理的AD小鼠相比,UA治疗组的小鼠可以更快地找到隐藏平台,走出迷宫,但两组小鼠游泳速度没有差异,这说明UA改善了运动之外的学习能力,同时也会提升记忆功能

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▲UA治疗可以让AD小鼠的认知、记忆功能得到改善(图片来源:参考资料[1])

除了早期干预有效,作者发现在AD症状出现后长期使用UA治疗,也可以提升小鼠的认知功能,伴随AD产生的嗅觉功能障碍同样能得到改善。根据分析结果,AD小鼠在接受UA治疗后,大脑中的β淀粉样蛋白累积速度减缓了,tau蛋白的异常磷酸化水平也显著降低。

作者还观察到UA可以抑制组织蛋白酶Z的生成,这种酶往往会在AD个体中过度活跃,并造成神经炎症。此外,UA治疗后海马体组织中的溶酶体功能以及线粒体自噬都得到了恢复,长期使用UA的神经细胞中线粒体自噬相关蛋白表达增加,同时DNA损伤反应下降。作者认为,这些变化恢复了神经细胞处理废弃物的能力,从而使AD症状得到改善。

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当然,作者也强调实验中使用的UA水平,光靠食用石榴是达不到的。“具体的安全有效剂量仍然需要更多试验来确认,但我想肯定不只是每天一个石榴可以解决的,”研究的通讯作者Vilhelm Bohr教授表示,他指出现在已经有一些可以口服的药丸形式UA,也有一些相关的临床试验正在开展,这也为寻找UA预防和治疗AD的疗法带来潜在希望。

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参考资料:

[1] Urolithin A improves Alzheimer's disease cognition and restores mitophagy and lysosomal functions. Alzheimer's & Dementia (2024). DOI: https://doi.org/10.1002/alz.13847

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