中央研究院生物化学研究所陈佩烨副研究员近日发表预防阿兹海默症的最新研究成果,该文已于 2016 年 7 月 13 日发表在国际专业期刊《科学报导》(Scientific Reports)。对于治疗与预防阿兹海默症,脑啡肽酶(neprilysin,缩写 NEP,为一种酵素)在其中扮演重要角色,陈佩烨研究团队发现,多羟基姜黄素衍生物,而非姜黄素,能增进 NEP 活性,预防阿兹海默症。
目前已知,脑中 APP 蛋白质在代谢过程中,可能产生一种有毒性的蛋白质片段(AbÜ 肽),此片段在脑中可以被酵素水解,若产生速率超过清除速率,则会导致片段聚集,最后造成脑神经细胞死亡。之前国外研究显示,NEP 为清除此蛋白质片段的最重要酵素。
在阿兹海默症患者脑中,蛋白质片段最早开始累积在海马回与大脑皮质等区域,这两个区域中的 NEP 含量,明显少于其他脑部区域。罹患阿兹海默症的概率,与年龄增加成正相关,目前被认为阿兹海默症与年龄的相关性,可能与 NEP 随年龄增加而减少有关,因此以药物提升 NEP 的含量,可望预防阿兹海默症。
近期国外的研究指出,在阿兹海默基因克隆的老鼠身上注射可表现 NEP 的干细胞或病毒,可减少老鼠脑中 Aβ 胜肽累积,并减缓老鼠的智能丧失。
印度人中阿兹海默症的发病率较其他民族低,姜黄在印度是常用的食品添加剂(例如咖喱、姜黄饭),而姜黄素是姜黄的主要成分。目前大部分的研究重点均着重在姜黄素,然而姜黄素的吸收率及溶解度都很差。陈佩烨实验室设计一套高灵敏度萤光检测系统,筛选能增进人类神经细胞表面 NEP 的药物,并在细胞及动物实验中证明多羟基姜黄素衍生物,而非姜黄素,可以提升 NEP 表现量,有些多羟基姜黄素衍生物曾在姜黄中被发现,只是含量远小于姜黄素。
研究团队以多羟基姜黄素衍生物喂食阿兹海默基因克隆鼠后,发现克隆鼠脑中的 NEP 表现量增加,脑中累积之 Aβ 胜肽量亦随之减少,显示多羟基姜黄素衍生物可望应用于阿兹海默症的预防或减缓发病。
随着人口老化,阿兹海默症病患人数急遽增加,且确诊后大多可再存活 4 至 20 年,因而对病患家属及社会造成很大的经济负担;如果能延缓发病,将可大幅度地减少家庭及社会的财政支出。
陈佩烨研究团队的研究成果已经成功申请专利,期待国内厂商能进一步让此研究成果商品化。
本论文第一作者陈柏廷为台湾大学生化科学研究所博士生。
- Polyhydroxycurcuminoids but not curcumin upregulate neprilysin and can be applied to the prevention of Alzheimer’s disease.