\SMU 的一组生物科学家证实，P-糖蛋白 (P-gp) 能够从大脑中清除与阿尔茨海默病相关的毒素。这一发现可能会为这种影响近 600 万欧洲人的疾病带来新的治疗方法。正是这种希望激励了首席研究人员 James W. McCormick 和 Lauren Ammerman 作为 SMU 研究生继续这项研究，因为他们在 SMU 期间失去了一位祖母。

在阿尔茨海默氏症的大脑中，异常水平的淀粉样蛋白 β 聚集在一起形成斑块，这些斑块聚集在神经元之间，并可能破坏细胞功能。这被认为是引发阿尔茨海默病记忆力减退、意识模糊和其他常见症状的关键因素之一。

SMU 生物科学系副教授 John Wise 说：“我们能够通过计算和实验证明 P-gp，一种体内关键的毒素泵，能够运输这种淀粉样蛋白 -该研究的作者发表在PLOS ONE 上。

“如果你能找到一种方法，为易患阿尔茨海默病的人在保护性血脑屏障中诱导更多的 P-糖蛋白，也许他们可以接受这样的治疗，这将有助于推迟或预防疾病的发作，”他说。怀斯强调，该理论需要更多的研究。

SMU(南卫理公会大学)的研究还首次提供了强有力的证据，表明 P-gp 可能能够排出比以前认为的更大的毒素。

P-gp 是大自然清除细胞毒素的方式。类似于您家中的污水泵如何从地下室抽水，P-gp 会吞下细胞内的有害药物或毒素，然后将它们吐回细胞外。

你会在身体想要保护器官免受毒素侵害的任何地方找到 P-gp，大脑也不例外。”

Pia Vogel，合著者，SMU 教授兼 SMU 药物发现、设计和交付中心主任

淀粉样蛋白-β 的大尺寸产生了关于 P-糖蛋白是否真的可以吸入它并将其泵出的问题。

“淀粉样蛋白-β 可能比众所周知的P-糖蛋白移动的类似药物的小分子大五倍。这就像吃纽约披萨，然后试图把整片塞进嘴里吞下一样， “智者说。

麦考密克说，P-gp 似乎能够做到这一点，这一事实“极大地扩展了 P-gp 可以运输的事物的可能范围，这开启了它可能与以前认为不可能的其他因素相互作用的可能性”，前 SMU 生物科学研究生。

研究是个人的

如果不是麦考密克对这种联系的顽强追求，SMU 的研究人员可能永远不会研究 P-gp 和淀粉样蛋白-β 之间的联系。博士 这位 2017 年毕业的学生已经看到初步研究表明 P-gp 可能在将淀粉样蛋白从大脑中提取出来方面发挥作用，并询问了他的指导教师 Vogel 和 Wise，他是否可以花一些时间来检查一下。

教授们承认，他们首先试图劝阻他，因为他们更关注 P-gp 在癌症患者对化疗产生耐药性方面的作用。然而，麦考密克对弄清楚 P-gp 是否能够保护某人免受阿尔茨海默氏症的影响“充满热情”，沃格尔说。

他花费了自己的时间来使用他和 Wise 创建的计算机生成的 P-糖蛋白模型。该模型允许研究人员将几乎任何药物与 P-gp 蛋白对接，并观察它在 P-gp 的“泵”中的行为。Vogel、Wise 和其他 SMU 科学家多年来一直在研究这种蛋白质，以确定可能逆转侵袭性癌症化疗失败的化合物。

McCormick 在未婚夫 Ammerman 的帮助下完成了计算工作，她于 5 月从 SMU 获得生物学博士学位。

他们一起使用 SMU 的高性能计算机 ManeFrame II 对 P-gp 蛋白进行了多次模拟，发现每次 P-gp 都能“吞下”β淀粉样蛋白并将它们推出细胞。

“对于我这个科学家来说，这个泵可以消耗这么大的东西真是太神奇了，”沃格尔说。“约翰 [Wise] 和我都没有预料到这会是可能的。”

两个体外实验证实了计算工作

研究人员在实验室进行了两次实验以确认计算结果。

在一项实验中，Ammerman 使用实验室购买的β淀粉样蛋白，这些蛋白被染成荧光绿色，可以很容易地在显微镜下发现。在多项试验中，Ammerman 将人类细胞暴露于这些淀粉样蛋白 β 蛋白。她使用了两种类型的人类细胞——一种是 P-gp 强烈表达的，另一种是 P-gp 不表达的。这让 Ammerman 能够测试两者之间的差异，看看 P-gp 是否正在泵出淀粉样蛋白-β。

淀粉样蛋白被清楚地显示出在其中过度表达 P-gp 的人类细胞中，支持了 P-gp 在接触时去除淀粉样蛋白的理论。

另一项体外实验从不同的方向得出了相同的结论。前研究生 Gang (Mike) Chen 在 SMU 的药物发现、设计和交付中心工作，表明与阿尔茨海默氏症相关的 β 淀粉样蛋白导致 P-gp 对三磷酸腺苷 (ATP) 的使用发生变化，表明存在物理两者之间的相互作用。

ATP 水解产生 P-gp 用来将毒素或药物运输出细胞的能量。当没有毒素存在时，P-gp 的 ATP 率保持在相当低的水平。当运输货物遇到挑战时，P-gp 的 ATP 水解活性通常会显着增加。

“尽管我们的工作不能帮助我们的祖父母，但我希望它将来可以帮助其他人，”阿默曼说。“我们知道的越多，我们和我们之后的研究人员就越有能力解决和瞄准这些毁灭性的疾病。”

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标签： 阿尔茨海默氏症