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中国博后领衔,用AlphaFold3锁定阿尔茨海默病真凶

老年痴呆的“隐形推手”

65岁以上的老年人中,几乎所有人都会出现阿尔茨海默病(俗称老年痴呆)的早期脑损伤迹象,但大多数人并没有已知的遗传突变。这种普遍现象让科学家困惑:普通人的老年痴呆到底是怎么发生的?

近日,加州大学圣地亚哥分校钟声教授团队(中国博士后陈峻琛为第一作者)在《Cell》发表重磅研究,首次揭示65岁以上人群普遍存在的阿尔茨海默病病理背后,竟藏着一个"双面间谍"——PHGDH蛋白。这个曾被视作疾病"旁观者"的分子,被发现能直接驱动淀粉样蛋白沉积,且无需任何已知致病基因突变

AI显微镜下的“基因开关”

传统认知中,PHGDH只是负责合成丝氨酸的"生物工厂"。但研究陷入瓶颈时,团队借助AlphaFold3进行三维结构解析,意外发现该蛋白竟藏着与DNA结合蛋白相似的结构域。这种仅靠氨基酸序列无法察觉的"隐藏技能",通过AI构建的高精度三维模型才得以现形。

进一步实验证实,PHGDH能像"基因开关"般激活促炎因子IKKα和HMGB1,抑制细胞自噬清洁功能,导致β淀粉样蛋白在脑内疯狂堆积。令人惊讶的是,这个致病过程完全独立于其酶活性,揭开了阿尔茨海默病发病的新机制。

▲ Alpha Fold3是什么?

关键突破: PHGDH的“致病能力”独立于其代谢功能,即使破坏它的酶活性,仍会引发痴呆。这解释了为何传统针对代谢通路的药物效果有限。

“聪明”的候选药物:精准打击+穿越脑屏障

基于此发现,团队锁定小分子药物NCT-503。这个原本设计为酶抑制剂却"歪打正着"的化合物,借助AlphaFold3模拟显示能精准嵌入PHGDHDNA结合口袋。更关键的是,它能突破血脑屏障——这个保护大脑的"安检系统"通常会将98%的药物拒之门外。

在阿尔茨海默病小鼠模型中,NCT-503治疗使淀粉样斑块减少44%-62%,改善记忆力的同时缓解焦虑症状。更令人振奋的是,这种效果在不携带任何遗传突变的小鼠中同样显著,预示其可能适用于普通老年患者。

NCT-503有两个“超能力”:

  1. 精准打击:
     通过AI模拟确认,NCT-503能像钥匙插入锁孔一样,精准堵住PHGDH的“基因开关”区域,但不影响其正常的氨基酸合成功能。
  2. 穿越屏障:
     98%的药物难以进入大脑,而NCT-503能突破血脑屏障直达病变部位。

为什么这项研究值得关注?

  1. 破解“非遗传型”痴呆之谜:
     首次揭示PHGDH的基因调控功能是普通人群患病的关键。
  2. AI驱动药物再利用:
     从发现机制到验证药物,AlphaFold3加速了研究进程。
  3. 治疗新思路:
     靶向“基因开关”而非代谢通路,为药物设计开辟新方向。

下一步挑战: 人体临床试验需验证安全性和长期效果,同时探索PHGDH异常升高的诱因(如环境或衰老因素)。

该研究不仅为阿尔茨海默病带来早诊早治新方案,更彰显AI在揭示蛋白质"隐藏技能"方面的革命性潜力。随着NCT-503进入临床转化阶段,千万家庭或将迎来对抗"记忆橡皮擦"的新武器

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