在实验室测试中,帝国研究人员创造了一种金属基分子来抑制与阿尔茨海默氏病相关的肽的合成。
肽是一种蛋白质的片段,阿尔茨海默病的主要特征之一是建立一种叫做淀粉样蛋白β的特定肽。研究小组证明,在超声波的帮助下,它们的分子可以跨越小鼠的血脑屏障,其目标是大脑中最常积累损伤肽的部位。
阿尔茨海默病是痴呆症最常见的形式,影响到全世界大约5000万人。迫切需要开发能够预防或扭转这一毁灭性疾病影响的药物。
一些金属基分子以前被设计用来防止淀粉样蛋白-β的形成.然而,这些物质通常对细胞有毒,或者无法跨越血脑屏障(Bbb),这是一种半透性的保护屏障,可以小心地调节物质进出大脑的通道。
现在,伦敦帝国理工学院化学和生物工程系的一个团队设计了一种金属基分子,这种分子在实验室研究中非常有效地防止淀粉样蛋白-β的形成。
他们还表明,这种分子对人类类脑细胞无毒,并通过一种利用微泡和聚焦超声的技术,可以跨越小鼠的血脑屏障。研究结果发表在杂志上。
化学科学
来自帝国理工学院化学与生物工程系的第一位作者蒂芙妮·陈(Tiffany Chan)表示:“由于毒性问题和难以跨越血脑屏障,很少有金属基分子被研究为淀粉样蛋白-β堆积的潜在抑制剂。我们设计的分子能够干扰淀粉样蛋白-β,看起来是无毒的,它可以通过超声波穿过血脑屏障,这意味着不需要侵入性程序。”
这个分子集中在金属钴周围,被有机分子包围,形成一个复合物,与淀粉样蛋白-β肽结合,阻止它们相互结合和积累。该分子还含有化学基团,以防止其进入人类神经细胞,从而降低其毒性。
为了证明这种分子可以穿过血脑屏障,研究小组使用了一种技术,将该分子与微泡一起注入小鼠静脉。当超声波照射大脑时,微气泡迅速来回移动,打开血脑屏障,允许分子以非侵入性和靶向性的方式进入大脑。
研究小组能够将超声波聚焦到大脑的海马区域,在阿尔茨海默病的早期阶段,淀粉样蛋白-β的积累往往会对海马区产生强烈的影响。他们还能够通过将该分子传递到左海马体来显示超声靶向作用的特异性。
这些老鼠对这种分子表现出很好的耐受性,几周后没有出现不良反应。联合作者来自帝国理工学院化学系的拉蒙·维拉尔教授说:“这项研究显示了金属基分子在防止淀粉样-β聚集方面的潜力。新化合物将被更深入地研究,以确定它是否也能防止老鼠体内淀粉样-β的积累,而不会产生不必要的毒副作用。”
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