薑黃素抗AD老生常談?它的衍生物效果更佳!

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自噬-溶酶體途徑是降解和回收細胞成分的高效方法,包括有毒蛋白的聚集體和受損的細胞器。2020年2月,香港浸會大學Min Li團隊在Aging Cell上發表了一篇發現一種新的TFEB(靶向轉錄因子EB)激活劑薑黃素類似物C1,且有望成為預防或治療AD藥物的文章。文章認為TFEB是自噬溶酶體途徑重要的調節劑,而薑黃素類似物C1可直接結合並激活TFEB,增強自噬和溶酶體活性,減少APP、APP C末端片段、Aβ和tau聚集體,從而改善突觸和認知功能。

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C1激活TFEB,促進磷酸化tau聚集體的降解,改善P301S小鼠運動功能

作者首先發現,經過C1處理的P301S鼠模運動能力改變,由此檢測鼠腦p-tau、總tau等水平,結果表明C1主要減少鼠模腦中不溶性tau聚集體。進而從分子水平探究其作用機制,結果表明C1處理可激活TFEB並促進鼠模大腦自噬和溶酶體的發生,而不抑制MTOR途徑。

C1激活TFEB,降解APP/Aβ,改善5xFAD鼠模的突觸和認知功能

經C1處理的鼠模全長APP、CTF-α和Aβ水平下降,TFEB活化,自噬增加,且沒有性別差異。同時,作者比對了薑黃素和C1的作用,發現C1在TFEB介導自噬和溶酶體影響時活性優於薑黃素。以上結果表明,C1通過促進鼠模腦內TFEB介導的自噬和溶酶體生物發生而促進APP片段的降解並降低Aβ,改善突觸和認知功能。

C1減弱APP和tau病理,改善3xTg-AD鼠模認知功能

研究進一步探索C1對鼠模的神經保護作用。實驗表明,經過C1處理的鼠模在曠場實驗、Morris水迷宮實驗、空間探索實驗顯示出優勢,且同時確定APP、tau、TFEB和自噬分子變化。結果表明,C1通過促進TFEB介導的自噬和溶酶體生物發生,有效促進APP片段化、Aβ和磷酸化tau聚集體的降解,產生神經保護作用。

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圖1. C1改善3xTg-AD鼠模的認知功能

體外實驗表明C1通過TFEB降解APP和MAPT/tau

體外實驗進一步驗證C1的抗AD功效主要由TFEB介導。在過表達APP695的N2a細胞中,C1促進了TFEB的核易位和降低FI-APP、CTF-β。在表達P301L-tau的N2a細胞中,C1降低了總tau,此作用被溶酶體和TFEB抑制。這些結果表明,C1通過TFEB激活促進APP/CTF-β和tau的溶酶體降解。

越來越多的證據表明自噬溶酶體通路(ALP)的缺陷是AD發病的早期機理,ALP的逐步破壞可導致神經元中APP代謝物和tau聚集物的大量積聚,因此

TFEB靶向調節ALP是開發治療神經退行性疾病如AD的一種新型方法。該研究系統評估了C1在AD動物模型中的神經保護作用,且證明C1可通過TFEB促進自噬和溶酶體活性,從而減弱Aβ和tau,預防AD的記憶障礙。

參考文獻:

Song JX, Malampati S, Zeng Y, et al. A small molecule transcription factor EB activator ameliorates beta-amyloid precursor protein and Tau pathology in Alzheimer's disease models. Aging Cell. 2020;19(2):e13069. doi:10.1111/acel.13069


編譯作者:小飛俠 (Brainnews創作團隊)

校審:Victoria, Simon (Brainnews編輯部)


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