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Nature:发现一种小分子化合物可刺激神经再生,并保护心脏组织免受心脏病发作后的损害

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发表于 2023-5-30 23:45 |显示全部帖子
Nature:发现一种小分子化合物可刺激神经再生,并保护心脏组织免受心脏病发作后的损害4 m! b  d4 m- b' p# S
1.        神经元
, P& q9 m& p" T  B4 v3 T2.        心脏病6 Y- V% s# D+ @
3.        PI3K信号通路
% O! O" |( B$ z( `8 J7 e) M来源:生物谷原创 2023-05-30 15:511 {/ O1 r. U. D
在一项新的研究中,来自英国伦敦大学学院(UCL)、英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室和阿斯利康公司的研究人员确定了一种新的化合物,可以刺激受伤后的神经再生,以及保护心脏组织免受心脏病发作后的损害。
7 `  D/ F" }& ~& S/ B$ e6 F' ^, I' `在一项新的研究中,来自英国伦敦大学学院(UCL)、英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室和阿斯利康公司的研究人员确定了一种新的化合物,可以刺激受伤后的神经再生,以及保护心脏组织免受心脏病发作后的损害。相关研究结果于2023年5月24日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“A small-molecule PI3Kα activator for cardioprotection and neuroregeneration”。
' B3 E9 S4 G8 L$ _2 P   [0 \& h7 }2 S/ L
具体而言,这些作者确定了一种名为“1938”的小分子化合物,它能激活PI3K(Phosphoinositide 3-kinase)信号通路,并参与细胞生长。这项初步研究的结果显示,该化合物增加了神经元的生长,而且在动物模型中,它减少了重大创伤后的心脏组织损伤,并使得一种神经损伤模型中失去的运动功能再生。尽管需要进一步的研究来将这些发现转化为临床,但1938年是少数几种正在开发的能促进神经再生的化合物之一,目前还没有批准促进神经再生的药物上市。8 M' `+ u/ d/ U* I% t/ r4 _/ {0 N3 O0 V6 ]
PI3K是一种有助于控制细胞生长的激酶。它在多种情况下都很活跃,如启动伤口愈合,但是它的功能也可能被癌细胞劫持,从而允许它们增殖。因此,已开发出抑制PI3K的抗癌药物,以限制肿瘤的生长。但激活PI3K信号通路的临床潜力仍然没有得到充分的开发。% m1 Z' B) y& v" S$ x; O; J8 D
英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室的Roger Williams博士说,“激酶是控制我们细胞活动的关键分子机器,它们是多种药物的作用靶标。我们的目的是找到这些分子机器之一的激活剂,目的是使这种分子机器更好地工作。我们发现,我们可以用一种小分子直接激活一种激酶,在动物研究中实现保护心脏免受伤害和刺激神经再生的治疗效果。”
& V# d$ c. I+ G1 i& Y' L6 w在这项新的研究中,这些作者从一种化合物文库中筛选了数以千计的分子,以便获得一种可以激活PI3K信号通路的分子。他们发现一种名为1938的化合物能够可靠地激活PI3K,并通过对心脏组织和神经细胞的实验评估了它的生物效应。7 ^# o: }. l% y$ I' }
这些作者发现在心脏病发作后血流恢复的前15分钟内施用193在一种临床前模型中提供了实质性的心脏组织保护。通常情况下,当血流恢复时,会形成死亡组织区域,这可能导致以后的心脏问题。' V; T6 y$ U& b5 U
当1938年被添加到实验室培养的神经元中时,神经元的生长明显增加。他们还对坐骨神经损伤的大鼠模型进行了测试,向受伤的神经递送1938年导致后腿肌肉的恢复增加,表明了神经的再生。/ e0 P* Q5 g1 ]' b/ ~* l

$ `/ z  ~) k! A7 [5 b9 w关于1938的生化实验数据,图片来自Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05972-2。. W0 `3 {9 {7 a7 x9 v1 O
UCL药学院的James Phillips教授说,“目前还没有获准用于神经再生的药物,神经可能因受伤或疾病而受损,因此存在巨大的未满足需求。我们的研究结果表明,激活PI3K的药物有可能加速神经再生,至关重要的是,局部药物递送可以避免其他失败的化合物存在的脱靶效应问题。”
6 z0 L2 `! Z9 i, y" G- z' M鉴于这些积极的发现,这些作者如今正致力于开发新的外周神经损伤疗法,例如那些存在严重的手部和手臂受伤的病例。他们还在探索PI3K激活剂是否可用于帮助治疗中枢神经系统的损伤,例如脊髓损伤、中风或神经退行性疾病。
! A9 o" b+ S5 w$ |5 M论文通讯作者、UCL癌症研究所的Bart Vanhaesebroeck教授说,“这是跨学科研究的一个典型例子,从基础科学、药物开发到临床研究的专业人员围绕一个创新想法联合起来,同时也跨越了学术界和工业界之间的界限。”(生物谷 Bioon.com), Z' w9 n8 l) X2 d
参考资料:
7 E8 m- E  A: v' A2 b% EGrace Q. Gong et al. A small-molecule PI3Kα activator for cardioprotection and neuroregeneration. Nature, 2023, doi:10.1038/s41586-023-05972-2.
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