Scripps研究所（TSRI）的科學家們，揭示了阿爾茨海默癥中的一個主要毒性機制，文章于四月十日發(fā)表在Neuron雜志上。這項研究將幫助人們更好的理解阿爾茨海默癥進程，并有助于開發(fā)新型藥物進行治療。

研究人員發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默癥中的大腦損傷與AMPK酶的過活躍有關。他們在阿爾茨海默癥小鼠模型中阻斷AMPK酶，防止了神經(jīng)元的突觸喪失。突觸是神經(jīng)元之間的連接點，突觸喪失是阿爾茨海默癥早期的典型現(xiàn)象。

“這一發(fā)現(xiàn)開辟了新的研究途徑，可以開發(fā)藥物靶標使AMPK過活躍的上游機制，”領導這項研究的TSRI教授Franck Polleux說。

阿爾茨海默癥是一種致命的神經(jīng)退行性疾病。Polleux指出，這項研究不僅為相關藥物研發(fā)帶來了啟示，還提醒人們需要對二甲雙胍metformin采取進一步的安全研究。研究顯示，常用于治療二型糖尿病的二甲雙胍，會使AMPK活化。

人們早就知道β-淀粉樣蛋白寡聚體會導致神經(jīng)元的突觸喪失，但并不了解這其中的機制。2011年，Polleux的實驗室在動物模型中發(fā)現(xiàn)，二甲雙胍會使AMPK過活躍，破壞神經(jīng)元長出軸突的能力。此外還有研究顯示，β-淀粉樣蛋白會激活神經(jīng)元中的AMPK，從而導致tau蛋白磷酸化。在阿爾茨海默癥患者的大腦中，過度磷酸化的tau蛋白形成纏結(jié)并在神經(jīng)元累積。Polleux希望通過這項新研究，分析AMPK、β-淀粉樣蛋白和tau的相互作用。

研究人員證實，寡聚體中的β-淀粉樣蛋白的確會使AMPK激活。他們發(fā)現(xiàn)，β-淀粉樣蛋白寡聚體刺激了特定的神經(jīng)元受體，該受體使鈣離子流入神經(jīng)元，從而激活了CAMKK2酶，而神經(jīng)元中的CAMKK2酶正是AMPK的主要活化劑。

如果將β-淀粉樣蛋白寡聚體加入到神經(jīng)元中，會使許多神經(jīng)元的樹突棘快速消失。研究顯示，只有在AMPK過活躍的情況下，β-淀粉樣蛋白寡聚體才會導致樹突棘喪失。研究人員指出，神經(jīng)元中的AMPK過活躍，是β-淀粉樣蛋白破壞突觸所必需的。

隨后，研究人員對J20小鼠進行了研究，這種基因工程小鼠體內(nèi)過表達突變型β-淀粉樣蛋白，會發(fā)展出類似阿爾茨海默癥的癥狀。“當我們阻斷神經(jīng)元中的CAMKK2或AMPK活性時，可以完全避免樹突棘喪失，”這項研究的主要研究者Mairet-Coello說。

正常情況下，tau蛋白是神經(jīng)軸突中的結(jié)構(gòu)元件，但在阿爾茨海默癥中，tau被過度磷酸化并轉(zhuǎn)移到樹突棘等其他區(qū)域，而它的出現(xiàn)與樹突棘喪失有關。2004年的一項果蠅研究顯示，tau蛋白特定位點上的磷酸化，會引發(fā)進一步磷酸化和神經(jīng)細胞退化。

現(xiàn)在研究人員證實，上述位點之一S262是被AMPK磷酸化的。而且這一位點的磷酸化，使β-淀粉樣蛋白得以破壞突觸。“我們通過突變型tau阻斷了S262位點的磷酸化，并成功防止了β-淀粉樣蛋白對樹突棘的有害影響，” Mairet-Coello說。