南洋理工大学和哈佛大学的一项研究发现,一对有前途的分子有望导致开发出一种新的药物来减缓帕金森氏病。

帕金森病是继阿尔茨海默病之后的第二种最常见的神经退行性疾病,影响着全世界700万到1000万人。 这种疾病的患者大脑中的多巴胺水平降低,导致他们难以控制运动,出现手,手臂和腿部肌肉的震颤和僵硬等症状。他们也可以发展一些非运动症状,如睡眠障碍,抑郁症,失去嗅觉。

前列腺素 e1和前列腺素 e1与 Nurr1结合,Nurr1是一类对大脑中多巴胺的产生和维持至关重要的蛋白质。

它们的结合使 Nurr1被激活,导致多巴胺的产生显著增加,同时防止产生多巴胺的脑细胞死亡。 激活 Nurr1后,帕金森病小鼠的运动功能显著改善。

虽然还有很多研究需要做,但这些发现可能为研制 nurr1激活药物来对抗帕金森氏症提供了一条新的途径。 虽然已经有一些治疗方法,比如提高多巴胺水平的药物治疗或利用电流进行脑深部刺激,但这些治疗方法都有副作用,只能针对病人的症状,而不能减缓或阻止疾病的发展。

Yoon 教授说: “考虑到 Nurr1的基本功能,我们一直在寻找它在体内的激活分子。 最后,我们成功地确定了 pge1 / pga1是专门作用于 Nurr1的分子对,可以对大脑产生神经保护作用。”

“鉴于所有候选帕金森氏症药物在临床试验中都未能显示出神经保护能力,我们的研究结果可能为设计基于机制的疾病修饰疗法提供机会,以治疗帕金森氏症,减少副作用。”

这项研究结果发表在2020年5月的同行评审期刊《自然化学生物学》上,由来自新加坡、美国和韩国的研究人员完成。

前列腺素——对抗帕金森病的关键

前列腺素是人体内多种类似激素的物质之一,负责身体各种功能,例如平滑肌的收缩和松弛、血管的扩张和收缩、血压的控制和炎症的调节。到目前为止,尚未研究它们在激活Nurr1的多巴胺功能中的调控作用。

为了确定和描述 pge1 / PGA1如何激活 Nurr1,研究小组使用核磁共振和 X光散射技术分子来破译相关分子的结构,首次成功揭示了 PGA1结合如何激活 Nurr1的细节。

这些来自细胞实验的发现随后被实验性诱导的帕金森病的活体实验所支持,这些实验表明,当前列腺素 e1和前列腺素 e1被注射时,他们的运动功能有了显著的改善。

Kim 教授说: “通过揭示分子间的相互作用,我们深入了解 Nurr1在健康和帕金森氏症等疾病中的生物学功能和调节。 我们在这项研究中的发现增加了我们对多巴胺神经元功能的了解,并为帕金森病的新疗法指明了方向。”

研究报告的合著者、南洋理工大学李光前医学院副院长 Lim Kah Leong 教授说: 「 PGA1并非新生儿,而是一种已知具有抗炎和抗肿瘤特性的分子。」。 前列腺素如前列腺素 e1可用于临床,例如产科病例。 这意味着该化合物有可能被重新定位用于治疗帕金森病人,从而加快将实验药物送到临床所需的时间。”

科学家们现在正在寻求设计一种PGE1 / PGA1的合成形式,并将其验证为可靶向Nurr1的潜在新药,从而阻止或逆转帕金森氏病的发作。

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